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Factors triggering the ecotoxicity of metal-based nanoparticles towards aquatic invertebrates
(2015)
Nanoparticles are produced and used in huge amounts increasing their probability to end up in surface waters. There, they are subject to environmentally driven modification processes. Consequently, aquatic life may be exposed to different nanoparticle agglomerate sizes, while after sedimentation benthic organisms are more likely to be affected.
However, most ecotoxicity studies with nanoparticles exclusively investigated implications of their characteristics (e.g. size) on pelagic organisms, ignoring environmentally modified nanoparticles. Therefore, a systematic assessment of factors triggering the fate and toxicity of nanoparticles under environmentally relevant conditions is needed. The present thesis, therefore, investigates the implications of nanoparticle related factors (i.e., inherent material-properties and nanoparticle characteristics) as well as environmental conditions towards the pelagic living organism Daphnia magna and the benthic species Gammarus fossarum. In detail, inert titanium dioxide (nTiO2) and ion-releasing silver nanoparticles (nAg), both of varying particle characteristics (e.g. initial size), were tested for their toxicity under different environmental conditions (e.g. ultraviolet-light (UV-light)).
The results indicate that the toxicity of nTiO2 and nAg is mainly determined by: their adsorption potential onto biota, and their fate in terms of reactive oxygen species or Ag+ ion release. Thus, inherent material-properties, nanoparticle characteristics and environmental conditions promoting or inhibiting these aspects revealed significant implications in the toxicity of nTiO2 and nAg towards daphnids.
Furthermore, the presence of ambient UV-light, for example, adversely affected gammarids at 0.20 mg nTiO2/L, while under darkness no effects occurred even at 5.00 mg nTiO2/L. Hence, the currently associated risk of nanoparticles might be underestimated if disregarding their interaction with environmental parameters
Placing questions before the material or after the material constitute different reading situations. To adapt to these reading situations, readers may apply appropriate reading strategies. Reading strategy caused by location of question has been intensively explored in the context of text comprehension. (1) However, there is still not enough knowledge about whether text plays the same role as pictures when readers apply different reading strategies. To answer this research question, three reading strategies are experimentally manipulated by displaying question before or after the blended text and picture materials: (a) Unguided processing with text and pictures and without the question. (b) Information gathering to answer the questions after the prior experience with text and pictures. (c) Comprehending text and pictures to solve the questions with the prior information of the questions. (2) Besides, it is arguable whether readers prefer text or pictures when the instructed questions are in different difficulty levels. (3) Furthermore, it is still uncertain whether students from higher school tier (Gymnasium) emphasize more on text or on pictures than students from lower school tier (Realschule). (4) Finally, it is rarely mentioned whether higher graders are more able to apply reading strategies in text processing and picture processing than lower graders.
Two experiments were undertaken to investigate the usage of text and pictures in the perspectives of task orientation, question difficulty, school and grade. For a 2x2(x2x2x2) mixed design adopting eye tracking method, participants were recruited from grade 5 (N = 72) and grade 8 (N = 72). In Experiment 1, thirty-six 5th graders were recruited from higher tier (Gymnasium) and thirty-six 5th graders were from lower tier (Realschule). In Experiment 2, thirty-six 8th graders were recruited from higher tier and thirty-six were from lower tier. They were supposed to comprehend the materials combining text and pictures and to answer the questions. A Tobii XL60 eye tracker recorded their eye movements and their answers to the questions. Eye tracking indicators were analyzed and reported, such as accumulated fixation duration, time to the first fixation and transitions between different Areas of Interest. The results reveal that students process text differently from pictures when they follow different reading strategies. (1) Consistent with Hypothesis 1, students mainly use text to construct their mental model in unguided spontaneous processing of text and pictures. They seem to mainly rely on the pictures as external representations when trying to answer questions after the prior experience with the material. They emphasize on both text and pictures when questions are presented before the material. (2) Inconsistent with Hypothesis 2, students are inclined to emphasize on text and on pictures as question difficulty increases. However, the increase of focus on pictures is more than on text when the presented question is difficult. (3) Different from Hypothesis 3, the current study discovers that higher tier students did not differ from lower tier students in text processing. Conversely, students from higher tier attend more to pictures than students from lower tier. (4) Differed from Hypothesis 4, 8th graders outperform 5th graders mainly in text processing. Only a subtle difference is found between 5th graders and 8th graders in picture processing.
To sum up, text processing differs from picture processing when applying different reading strategies. In line with the Integrative Model of Text and Picture Comprehension by Schnotz (2014), text is likely to play a major part in guiding the processing of meaning or general reading, whereas pictures are applied as external representations for information retrieval or selective reading. When question is difficulty, pictures are emphasized due to their advantages in visualizing the internal structure of information. Compared to lower tier students (poorer problem solvers), higher tier students (good problem solvers) are more capable of comprehending pictures rather than text. Eighth graders are more efficient than 5th graders in text processing rather than picture processing. It also suggests that in designing school curricula, more attention should be paid to students’ competence on picture comprehension or text-picture integration in the future.
The increasing application of titanium dioxide nanoparticles (nTiO2) entails an increased risk regarding their release to surface water bodies, where they likely co-occur with other anthropogenic stressors, such as heavy metals. Their co-occurrence may lead to an adsorption of the metal ions onto the particles. These nanoparticles often sediment, due to their agglomeration, and thus pose a risk for pelagic or benthic species. The combined toxicity of nTiO2 and heavy metals is likely influenced by the properties of both stressors (since they may alter their interaction) and by environmental parameters (e.g., organic matter, pH, ionic strength) affecting their fate.
These issues were not yet systematically examined by the recent literature. Therefore, this thesis investigated the influence of nTiO2-products with differing crystalline phase composition on the toxicity of copper (as representative for heavy metals) in presence of different organic matters using the pelagic test organism Daphnia magna.
Moreover, the duration of the stressors` interaction (=aging) likely modulates the combined toxicity. Hence, the influence of nTiO2 on copper toxicity after aging as a function of environmental parameters (i.e., organic matter, pH, ionic strength) was additionally investigated.
Finally, the transferability of the major findings to benthic species was examined using Gammarus fossarum. The present thesis discovered a reduction of the copper toxicity facilitated by nTiO2 for all assessed scenarios, while its magnitude was determined by the surface area and structure of nTiO2, the quantity and quality of organic matter as well as the aging of both stressors. The general copper toxicity reduction by nTiO2 was also transferable to benthic species, despite their potentially increased exposure due to the sedimentation of nTiO2 with adsorbed copper. These observations suggest the application of nTiO2 as remediation agent, but potential side effects (e.g., chronic toxicity, reactive oxygen species formation) require further investigations. Moreover, questions regarding the transferability to other stressors (e.g., different heavy metals, organic chemicals) and the fate of stressors adsorbed to nTiO2 in aquatic ecosystems remain open.
Die vorliegende Forschungsarbeit beschäftigt sich mit der Positionierung und anbieterinternen Kommunikation der innovativen IT-Architektur SOA. Die zentralen Ziele der vorliegenden explorativen und empirischen Forschungsarbeit, die im Kontext der Innovations-Erfolgsfaktorenforschung angesiedelt ist, bestehen in der Beantwor-tung der beiden folgenden forschungsleitenden Fragestellungen:
Forschungsfrage 1: Welche Bedingungen tragen zu einer erfolgreichen Positionierung von SOA bei? Forschungsfrage 2: Welche Bedingungen tragen zu einer erfolgreichen anbieterinternen Kommunikation bezüglich SOA bei? Zur Überprüfung dieser beiden Forschungsfragen wurde ein zweistufiges Delphi-Verfahren durchgeführt. Hierbei wurde zunächst eine qualitative Befragungswelle (N=53) zur Identifizierung der SOA-Positionierungsbedingungen und anbieterinternen SOA-Kommunikations-bedingungen durchgeführt. Insgesamt wurden in der ersten Befragungswelle 122 SOA-Positionierungsbedingungen identifiziert, die sich in 65 Bedingungen auf Anbieterseite, 35 Bedingungen auf Kundenseite, 19 Bedingungen auf SOA-Seite und 3 Bedingungen aufseiten des weiteren Umfeldes aufteilen. Im Rahmen der anbieterinternen SOA-Kommunikation konnten 31 Bedingungen identifiziert werden. Die in der ersten Welle identifizierten SOA-Positionie-rungsbedingungen und anbieterinternen SOA-Kommunikationsbedingungen wurden mittels der zweiten Befragungswelle (N=83) einer quantitativen Analyse unterzogen. Somit liefert die vorliegende Studie Bedingungen, die sowohl zu einer erfolgreichen SOA-Positionierung als auch zu einer erfolgreichen anbieterinternen SOA-Kommunikation beitragen.
Die Resultate dieser Arbeit werden zusammengefasst und theoretisch eingeordnet. Ebenfalls wird die methodische Vorgehensweise kritisch diskutiert und die Güte der Daten beurteilt. Schließlich wird ein Ausblick auf zukünftige Forschungsfelder gegeben.
Protest & Gerechtigkeit - Thema in Forschung und Lehre am Campus Landau
Erwachsenenbildung: Die Herausforderung einer modernen Weiterbildung
Hospizarbeit: Neuer Qualitätsindex startklar für die Praxis
Unzufrieden im Job? Wie positive Psychologie helfen kann
Psychotherapie: Neue Kinder- und Jugendambulanz
NeuLand 2011,02 = Nr. 31
(2015)
Campusschule: Uni goes Schulpraxis
Praxisluft schnuppern - Wie in der Lehre praktisches Know-how vermittelt wird
Money, money, money - Fördermöglichkeiten für Studierende und Promovierende
Hinter den Kulissen - Ein Tag mit Chefhausmeister Hans-Jürgen Lösch
Wolfgang Huber - Interview mit dem Frank-Loeb-Gastprofessor 2011
Virtueller Konsum - Warenkörbe, Wägungsschemata und Verbraucherpreisindizes in virtuellen Welten
(2015)
Virtual worlds have been investigated by several academic disciplines for several years, e.g. sociology, psychology, law and education. Since the developers of virtual worlds have implemented aspects like scarcity and needs, even economic research has become interested in these virtual environments. Exploring virtual economies mainly deals with the research of trade regarding the virtual goods used to supply the emerged needs. On the one hand, economics analyzes the meaning of virtual trade according to the overall interpretation of the economical characteristics of virtual worlds. As some virtual worlds allow the change of virtual world money with real money and vice versa, virtual goods are traded by the users for real money, researchers on the other hand, study the impact of the interdependencies between virtual economies and the real world. The presented thesis mainly focuses on the trade within virtual worlds in the context of virtual consumption and the observation of consumer prices. Therefore, the four virtual worlds World of Warcraft, RuneScape, Entropia Universe and Second Life have been selected. There are several components required to calculate consumer price indices. First, a market basket, which contains the relevant consumed goods existing in virtual worlds, must be developed. Second, a weighting scheme has to be established, which shows the dispersion of consumer tendencies. Third, prices of relevant consumer goods have to be taken. Following real world methods, it is the challenge to apply those methods within virtual worlds. Therefore, this dissertation contains three corresponding investigation parts. Within a first analysis, it will be evaluated, in how far virtual worlds can be explored to identify consumable goods. As a next step, the consumption expenditures of the avatars will be examined based on an online survey. At last, prices of consumable goods will be recorded. Finally, it will be possible to calculate consumer price indices. While investigating those components, the thesis focuses not only on the general findings themselves, but also on methodological issues arising, like limited access to relevant data, missing legal legitimation or security concerns of the users. Beside these aspects, the used methods also allow the examination of several other economic aspects like the consumption habits of the avatars. At the end of the thesis, it will be considered to what extent virtual world economic characteristics can be compared with the real world.
Aspects like the important role of weapons or the different usage of food show significant differences to the real world, caused by the business models of virtual worlds.
Demographic change forces companies in the social sector, which already face more difficulties recruiting from the primary labor market and keep qualified workers committed then other enterprises, to deal with the increase of employees satisfaction. This research paper analyses the context of dialogic management in the relation between the manager and her staff and satisfaction of employees. It measures the personal preferences of leaders and staff from the employee perception.
The following personal preferences are distinguished: Harmony-seeking relation preference versus dominant autonomy preferencern Thrill-seeking stimulant preference versus controlling balance preference according to Riemann, 1999 und Pashen Dihsmaier 2011. The empiric research was done with help of a survey at the Samaritan institution Fürstenwalde with a 364 out of 560 employees´ participation. It finds significant correlation between the satisfaction of the employees with their managers and their dialogic expertise as well as with their skill to create confidence and spread appreciation. It determines differences in job satisfication of employees between the perceived psychological preferences of the staff and the perceived preference of their managers. It can be proved that relationship-oriented leaders show a higher degree of willingness for dialogue then autonomy-oriented managers. The satisfaction of employees with these leaders is clearly higher then with managers who are perceived as autonomy- oriented. A higher degree of correlation between the contentment and dialogic behavior of management could be determined with stimulant- and relationship-oriented employee against employees with a preference for autonomy or balance. The highest value of contentment could be reached by relationship- oriented workers, who perceive their management also relationship-oriented. The foundation of dialogic thought and behavior based on trust and appreciation must be developed upon managers and employees, first, before dialogic management can be introduced to a company.
In this context the relationship-oriented management approaches should be taken into consideration when recruiting managers and should also have a high priority in the human resources development.
Die UN-Behindertenrechtskonvention von 2008 formuliert einen Rechtsanspruch auf inklusive Bildung für Menschen mit Beeinträchtigungen. Diesem wird in Deutschland seit 2009 durch Schulgesetzänderungen Rechnung getragen, mit denen inklusive Bildung durch ein Elternwahlrecht implementiert wird. Bislang ist vor dem Hintergrund der neu geschaffenen elterlichen Entscheidungsmöglichkeiten noch nicht untersucht worden, welche Vorstellungen Eltern von Kindern mit komplexen Beeinträchtigungen mit dem inklusiven Bildungsanspruch ihres Kindes verbinden und in welcher Weise sie diesen an der Schulform ihrer Wahl eingelöst sehen. Im Zentrum der vorliegenden Arbeit steht die Rekonstruktion des Bildungsangebots aus der Perspektive der Eltern im Abgleich mit der Sicht der pädagogischen Klassenteams. Den Fragen nach den elterlichen Erwartungen und Erfahrungen wurde aus der systemtheoretischen Perspektive von Luhmann nachgegangen. In der qualitativ angelegten Untersuchung geht es um Schülerinnen und Schüler mit komplexen Beeinträchtigungen, die nach der Schulgesetznovellierung in Hamburg (2009) in den Jahren 2010 und 2011 eingeschult worden sind und aufgrund der Entscheidung ihrer Eltern in unterschiedlichen Settings an Grund- und Sonderschulen lernen. Die Datenerhebung erfolgte durch leitfadengestützte Interviews mit Eltern, Pädagoginnen und Pädagogen sowie Schulleitungen, ergänzt durch Hospitationen im Schuljahr 2011/12 und Dokumente, die von den Schulen zur Verfügung gestellt wurden. Die Datenanalyse erfolgt mithilfe der Grounded Theory nach Strauß/Corbin (1996). Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen elterliche Bildungserwartungen im Hinblick auf ein Ermöglichen von Autonomie und Teilhabe ihrer Kinder und eine differenzierte Wahrnehmung der Umsetzung ihrer Erwartungen im Schulalltag. Einen besonderen Stellenwert messen Eltern der Zusammenarbeit zwischen Schule und Familie bei, die für das Entstehen von Vertrauen bzw. Misstrauen bedeutsam ist. Aus den Erkenntnissen und deren Rückbindung an die Systemtheorie wurde ein Modell des Professionsvertrauens/-misstrauens entwickelt.
Die Auswertung ergibt Hinweise zu Qualitätskriterien eines inklusiven Bildungsangebots und zu Entwicklungsanforderungen in der Professionalisierung, die sowohl auf die Ebene der Organisation Schule als auch der Interaktion zwischen schulischen Akteurinnen und Akteuren sowie Eltern abzielen.
Uniprisma Ausg. 2010
(2015)
Uniprisma Ausg. 2009
(2015)
Uniprisma Ausg. 2008
(2015)
Uniprisma Ausg. 2007
(2015)
Uniprisma Ausg. 2006
(2015)
Uniprisma Ausg. 2005
(2015)
Campuszeitung Ausg. 1/2015
(2015)
Campuszeitung Ausg. 2/2014
(2015)
Campuszeitung Ausg. 1/2014
(2015)
Campuszeitung Ausg. 1/2013
(2015)
Campuszeitung Ausg. 1/2012
(2015)
Themen: Schwerpunkte der Forschungsinitiative Forschungsinitiative des Landes fördert vier Schwerpunkte
Student der Universität in Koblenz gewinnt Sonderpreis
Studieren bewegt
Wanderer zwischen den Kulturen
Alphajump erleichtert Berufseinstieg für Studierende
Apps für Deutschland
QR-Codes auf dem Campus und weitere
Campuszeitung Ausg. 2/2011
(2015)
Themen: Methodenzentrum am Campus Koblenz
"Macbeth" mal ganz anders
Gründungsbüro eröffnet
KOpEE-Kongress
20 Jahre ZFUW
10 Jahre Semantic Web Forschung
Lahnsteiner Schüler auf dem Campus
Westpoint meets Universität in Koblenz MINT-Aktionstag 2011 auf dem Campus
Auftakt Women Career Center
Absolventenfeiern
PTHV und Uni stärken Kooperation
The formulation of the decoding problem for linear block codes as an integer program (IP) with a rather tight linear programming (LP) relaxation has made a central part of channel coding accessible for the theory and methods of mathematical optimization, especially integer programming, polyhedral combinatorics and also algorithmic graph theory, since the important class of turbo codes exhibits an inherent graphical structure. We present several novel models, algorithms and theoretical results for error-correction decoding based on mathematical optimization. Our contribution includes a partly combinatorial LP decoder for turbo codes, a fast branch-and-cut algorithm for maximum-likelihood (ML) decoding of arbitrary binary linear codes, a theoretical analysis of the LP decoder's performance for 3-dimensional turbo codes, compact IP models for various heuristic algorithms as well as ML decoding in combination with higher-order modulation, and, finally, first steps towards an implementation of the LP decoder in specialized hardware. The scientific contributions are presented in the form of seven revised reprints of papers that appeared in peer-reviewed international journals or conference proceedings. They are accompanied by an extensive introductory part that reviews the basics of mathematical optimization, coding theory, and the previous results on LP decoding that we rely on afterwards.
Zwölfte Ordnung zur Änderung der Prüfungsordnung für die Prüfung im lehramtsbezogenen Bachelorstudiengang an der Universität Koblenz-Landau
Elfte Ordnung zur Änderung der Prüfungsordnung für die Prüfung in den Masterstudiengängen für das Lehramt an Grundschulen, das Lehramt an Realschulen plus, das Lehramt an Förderschulen sowie das Lehramt an Gymnasien an der Universität Koblenz-Landau
Zehnte Ordnung zur Änderung der Ordnung für die Prüfung im lehramtsbezogenen Zertifikatsstudiengang (Erweiterungsprüfung) an der Universität Koblenz-Landau
Neunte Ordnung zur Änderung der Prüfungsordnung für die Prüfung im Zwei-Fach-Bachelorstudiengang an der Universität Koblenz-Landau
Vierte Ordnung zur Änderung der Gemeinsamen Prüfungsordnung für Studierende des Bachelorstudiengangs und des Masterstudiengangs "Kulturwissenschaft" des Fachbereichs 2: Philologie / Kulturwissenschaften an der Universität Koblenz-Landau
Dritte Ordnung zur Änderung der Ordnung für die Prüfung im Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften und in den Masterstudiengängen Umweltwissenschaften und Ecotoxicology an der Universität Koblenz-Landau, Campus Landau
Ordnung zur Änderung der Einschreibeordnung für die Universität Koblenz-Landau
Habilitationsordnung des Fachbereichs 5: Erziehungswissenschaften der Universität Koblenz-Landau
Satzung zur Festsetzung von Zulassungszahlen an der Universität Koblenz-Landau für das Studienjahr 2015/2016
Satzung zur Festsetzung der Normwerte für den Ausbildungsaufwand (Curricularnormwerte) der Universität Koblenz-Landau
Satzung der örtlichen Studierendenschaft an der Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz
Ordnung zur Änderung der Beitragsordnung des Studierendenwerks Koblenz
Die Arbeitsgruppe Echtzeitsysteme an der Universität Koblenz beschäftigt sich seit mehreren Jahren mit der Thematik autonomes und assistiertes Fahren. Eine große Herausforderung stellen in diesem Zusammenhang mehrgliedrige Fahrzeuge dar, deren Steuerung für den Fahrer während der Rückwärtsfahrt sehr anspruchsvoll ist. Um präzise Manöver zu ermöglichen, können elektronische Fahrerassistenzsysteme zum Einsatz kommen. Im Rahmen vorhergehender Arbeiten sind bereits einige Prototypen entstanden, von denen jedoch keiner eine geeignete Lösung für moderne, zweiachsige Anhänger darstellt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein prototypisches Fahrerassistenzsystem entwickelt, wobei es noch weiterer Forschungs- und Entwicklungsarbeit bedarf, um das System straßentauglich zu machen.
Traditional Driver Assistance Systems (DAS) like for example Lane Departure Warning Systems or the well-known Electronic Stability Program have in common that their system and software architecture is static. This means that neither the number and topology of Electronic Control Units (ECUs) nor the presence and functionality of software modules changes after the vehicles leave the factory.
However, some future DAS do face changes at runtime. This is true for example for truck and trailer DAS as their hardware components and software entities are spread over both parts of the combination. These new requirements cannot be faced by state-of-the-art approaches of automotive software systems. Instead, a different technique of designing such Distributed Driver Assistance Systems (DDAS) needs to be developed. The main contribution of this thesis is the development of a novel software and system architecture for dynamically changing DAS using the example of driving assistance for truck and trailer. This architecture has to be able to autonomously detect and handle changes within the topology. In order to do so, the system decides which degree of assistance and which types of HMI can be offered every time a trailer is connected or disconnected. Therefore an analysis of the available software and hardware components as well as a determination of possible assistance functionality and a re-configuration of the system take place. Such adaptation can be granted by the principles of Service-oriented Architecture (SOA). In this architectural style all functionality is encapsulated in self-contained units, so-called Services. These Services offer the functionality through well-defined interfaces whose behavior is described in contracts. Using these Services, large-scale applications can be built and adapted at runtime. This thesis describes the research conducted in achieving the goals described by introducing Service-oriented Architectures into the automotive domain. SOA deals with the high degree of distribution, the demand for re-usability and the heterogeneity of the needed components.
It also applies automatic re-configuration in the event of a system change. Instead of adapting one of the frameworks available to this scenario, the main principles of Service-orientation are picked up and tailored. This leads to the development of the Service-oriented Driver Assistance (SODA) framework, which implements the benefits of Service-orientation while ensuring compatibility and compliance to automotive requirements, best-practices and standards. Within this thesis several state-of-the-art Service-oriented frameworks are analyzed and compared. Furthermore, the SODA framework as well as all its different aspects regarding the automotive software domain are described in detail. These aspects include a well-defined reference model that introduces and relates terms and concepts and defines an architectural blueprint. Furthermore, some of the modules of this blueprint such as the re-configuration module and the Communication Model are presented in full detail. In order to prove the compliance of the framework regarding state-of-the-art automotive software systems, a development process respecting today's best practices in automotive design procedures as well as the integration of SODA into the AUTOSAR standard are discussed. Finally, the SODA framework is used to build a full-scale demonstrator in order to evaluate its performance and efficiency.
101worker is the modular knowledge engineering component of the 101companies project. It has developed maintainability and performance problems due to growing organically, rather than following best software design practices. This thesis lays out these problems, drafts a set of requirements for refactoring the system and then describes and analyzes the resulting implementation. The solution involves collation of scattered and redundant information, setup of unit and functional test suites and incrementalization of the bus architecture of 101worker.
This thesis deals with the development of an interactive Android card game. As an example, the Hebrew game Yaniv was implemented. Focus is the elaboration of required background components and the corresponding implementation in that application. Required game processes will be screened and a possible solution will be identified.
Taxonomy and Systematics of Spiny-Backed Treefrogs, Genus Osteocephalus (Amphibia: Anura: Hylidae)
(2015)
The pan-Amazonian treefrog genus Ostecephalus is poorly understood both on a taxonomic and phylogenetic level. The status of several frogs already or not yet referred to the genus is unclear and the relationships among the genus and with respect to related genera is not understood. In this work O. cabrerai (Cochran and Goin, 1970) from Colombia and Peru is redescribed and O. festae (Peracca, 1904) from the foothills of the Andes in Ecuador is revalidated. Hyla inframaculata Boulenger, 1882, from the lower Amazon in Brazil, is reallocated to Osteocephalus and O. elkejungingerae (Henle, 1981) from the Andean foothills in Peru is shown to be a synonym of Hyla mimetica (Melin, 1941), the valid name being O. mimeticus. Hyla vilarsi Melin, 1941 is considered a valid species in the genus Osteocephalus and revalidated from the synonymies of several other frogs. Three new species, O. castaneicola from northern Bolivia and southern Peru, O. duellmani from a sub-Andean mountain range in southern Ecuador, and O. camufatus from central Amazonian Brazil, are described. A phylogenetic analysis based on up to nine mitochondrial genes and one nuclear one reveals the paraphyly of the genus as previously understood with respect to the genus Tepuihyla. A new taxonomy is proposed, securing the monophyly of Osteocephalus and Tepuihyla by rearranging and redefining the content of both genera. A new genus, Dryaderces, is erected for the sister group of Osteocephalus. The colouration of newly metamorphosed individuals is proposed as a morphological synapomorphy for Osteocephalus. Five monophyletic species groups within Osteocephalus are recognized, three species of Osteocephalus (O. germani, O.rnphasmatus, O. vilmae) and three species of Tepuihyla (T. celsae, T. galani, T. talbergae) synonymized and three species (Hyla helenae to Osteocephalus, O.rnexophthalmus to Tepuihyla and O. pearsoni to Dryaderces gen. n.) reallocated. Furthermore, nine putative new species are flagged (an increase to 138% of the current diversity), an indication that species numbers are largely underestimated, with most hidden diversity centred on widespread and polymorphic nominal species. The evolutionary origin of breeding strategies within Osteocephalus is discussed in the light of this new phylogeny and a novel type of amplexus (gular amplexus) is described.
Animationen können in instruktionalen Kontexten genutzt werden, um Wissen über Sachverhalte zu vermitteln, die Prozesse oder Abläufe beinhalten. So können dynamische Sachverhalte explizit dargestellt werden und müssen nicht vom Lerner selbst in Gedanken hergestellt, sondern nur anhand der Animation nachvollzogen werden. Dies sollte sich positiv auf den Wissenserwerb auswirken. Dabei stellen Animationen mit ihrer besonderen Eigenschaft der Darstellung zeitlicher Abläufe besondere Herausforderungen an den Lerner. Das menschliche Informationsverarbeitungssystem unterliegt bestimmten Begrenzungen im Hinblick auf die Wahrnehmung von Geschwindigkeiten. Zu schnelle und zu langsame Geschwindigkeiten können beispielsweise nur schwer wahrgenommen und dementsprechend auch nicht kognitiv verarbeitet werden. Die Zielsetzung der Arbeit, die sich daraus ergibt, war eine systematische Untersuchung der Wirkung unterschiedlicher Präsentationsgeschwindigkeiten auf das Wahrnehmen und Verstehen eines dynamischen Sachverhaltes anhand einer Animation.
Um die Fragestellungen der Arbeit beantworten zu können, wurden vier experimentelle Studien durchgeführt. Die Pilotstudie hatte das Ziel, sowohl das Lernmaterial als auch den entwickelten Wissenstest zu evaluieren. In Studie 1 wurde der Frage nach dem Einfluss der Präsentationsgeschwindigkeit auf den Wissenserwerb beim Lernen mit einer interaktiven Animation nachgegangen.
Die Studien 2 und 3 untersuchten den Einfluss verschiedener Reihenfolgen von Geschwindigkeiten auf den Wissenserwerb. Hier ging es um eine systematische Erfassung der perzeptuellen und kognitiven Verarbeitung dynamischer Informationen in zwei verschiedenen Geschwindigkeiten mittels Blickbewegungsmessung (Studie 2) und wiederholten Testungen des Wissenserwerbs zwischen den einzelnen Lernphasen (Studie 3).
Die Ergebnisse der Studien deuten darauf hin, dass bei langsamer Geschwindigkeit Wissen über Ereignisse auf untergeordneter zeitlicher Ebene erworben wurde und dass je schneller eine Animation gesehen wurde, umso mehr anteiliges Wissen auf einer übergeordneten zeitlichen Ebene erworben wurde (Studie 1), aber eindeutige Aussagen über den Einfluss der Geschwindigkeit auf den Wissenserwerb auf verschiedenen zeitlichen Hierarchieebenen lassen sich aufgrund der Ergebnisse der Studien nicht machen. Im Hinblick auf die Lernförderlichkeit verschiedener Arten der Sequenzierung von Geschwindigkeiten zeigten sich auch keine eindeutigen Ergebnisse. Aufgrund der Analyse der Blickbewegungsdaten deutet sich jedoch an, dass die Reihenfolge "langsam - schnell" den Bedingungen auf Seiten der Lerner eher entgegen kommt als die Reihenfolge "schnell - langsam".
Heat exchangers are used for thickening of various products or desalination of saltwater. Nevertheless, they are used as cooling unit in industries. Thereby, the stainless steel heat transferring elements get in contact with microorganism containing media, such as river water or saltwater, and corrode. After at least two years of utilization the material is covered with bacterial slime called biofilm. This process is called biofouling and causes loss in efficiency and creates huge costs depending on cleaning technique and efficiency. Cleaning a heat exchanger is very expensive and time consuming. It only can be done while the device is out of business.
Changing the surface properties of materials is the best and easiest way to lengthen the initial phase of biofilm formation. This leads to less biofouling (Mogha et al. 2014).
Thin polymer films as novel materials have less costs in production than stainless steel and are easy to handle. Furthermore, they can be functionalzed easily and can be bougth in different sizes all over the world. Because of this, they can reduce the costs of cleaning techniques and lead to a longer high efficiency state of the heat exchanger. If the efficiency of the heat exchanger decreases, the thin polymer films can be replaced.
For a successful investigation of the microbial and the process engineering challenges a cooperation of Technical University of Kaiserslautern (chair of seperation science and technology) and University of Koblenz-Landau (working goup microbiology) was established.
The aim of this work was design engineering and production of a reactor for investigation of biofouling taking place on thin polymeric films and stainless steel. Furthermore, an experimental design has to be established. Several requirements have to be applied for these tasks. Therefore, a real heat exchanger is downscaled, so the process parameters are at least comparable. There are many commercial flow cell kits available. Reducing the costs by selfassembling increased the number of samples, so there is a basis for statistic analysis. In addition, fast and minimal invasive online-in-situ microscopy and Raman spectroscopy can be performed. By creating laminary flow and using a weir we implemented homogenous inflow to the reactors. Reproduceable data on biomass and cell number were created.
The assessment of biomass and cell number is well established for drinking water analysis. Epifluorescense microscopy and gravimetric determination are the basic techniques for this work, too. Differences in cell number and biomass between surface modifications and materials are quantified and statistically analysed.
The wildtype strain Escherichia coli K12 and an inoculum of 500 ml fresh water were used to describe the biofouling of the films. Thereby, we generated data with natural bacterial community in unknown media properties and data with well known media properties, so the technical relevance of the data is given.
Free surface energy and surface roughness are the first attachment hurdles for bacteria. These parameters were measured according to DIN 55660 and DIN EN ISO 4287. The materials science data were correlated with the number of cells and the biomass. This correlation acts as basal link of biofouling as biological induced parameter to the material properties. Material properties for reducing the biofouling can be prospected.
By using Raman spectroscopy as a cutting edge method future investigations could be shortened. If biomass or cell number can be linked with the spectra, new functional materials can be investigated in a short time.
Die vorliegende Arbeit betrachtet den Einfluss von Wald- und Wirtschaftswegen auf Abflussentstehung und Bodenerosionsraten innerhalb eines bewaldeten Einzugsgebiets im Naturschutzgebiet Laacher See. Hierfür wurden sowohl bestehende Erosions- und Akkumulationsformen im Gelände kartiert, als auch Erosionssimulationen mittels einer Kleinberegnungsanlage durchgeführt. Zuletzt erfolgte eine Modellierung des Erosionspotentials auf Grundlage der Simulationsergebnisse.
Die Analyse bestehender Erosions- und Akkumulationsformen im Gelände gab einen Hinweis auf Bodenerosionsraten von Wegoberflächen, die zwischen 27,3 und 93,5 t ha-1 a-1 und somit in derselben Größenordnung wie Erosionsraten unter intensiver ackerbaulicher Nutzung lagen.
Die Simulationsläufe zeigten, dass persistente Waldwege ein deutlich verändertes Infiltrationsverhalten aufwiesen. Auf natürlichen Waldböden lag der Anteil des infiltrierten Niederschlags bei durchschnittlich 96%. Im Falle von Waldwegen nahm dieser Anteil im Mittel auf 14% bis 7% ab. Besonders auffällig waren die Ergebnisse auf Rückegassen, auf denen ein erheblicher Einfluss der Bodenverdichtung durch Befahrung nachgewiesen werden konnte. Hier sank der Anteil des infiltrierten Niederschlags auf 31% in den Fahrspuren, zwischen den Spuren wurden noch 76 % infiltriert.
Während der Simulationsläufe konnten maximale Sedimentmengen von 446 g m-2 erodiert werden, was einer mittleren Bodenerosionsrate von 4,96 g m-2 min-1 entspricht. Diese hohen Abtragsraten wurden auf persistenten Wegen mit geringer Befestigung gemessen. Rückegassen wiesen die geringsten Abtragswerte auf, maximal konnten 37 g m-2 erodiert werden, gleichbedeutend mit einer Abtragsrate von 0,41 g m-2 min-1. Die erodierten Sedimentmengen betrugen im Mittel bei Wegen 167 bis 319 g m-2 und im Falle von Rückegassen 17 g m-2. Anhand von Vergleichsmessungen auf Waldstandorten, bei denen ein mittlerer Bodenabtrag von ca. 5 g m-2 festgestellt wurde, konnte eine erhöhte Erodierbarkeit für jedwede Form der Weganlage bestätigt werden.
Auf Basis der im Gelände gemessenen Abtragsraten wurden die Modellierungen kalibriert. Die Ergebnisse der ABAG / DIN 19708 zeigten für das betrachtete Untersuchungsgebiet eine mittlere jährliche Bodenerosionsgefährdung von 2,4 - 5,8 t ha-1 a-1 für persistente Wege und von 0,5 t ha-1 a-1 für Rückegassen. Im Vergleich zum Mittelwert weitgehend unbeeinflusster Waldflächen im Untersuchungsgebiet von 0,1 t ha-1 a-1 zeigte sich abermals ein erhöhtes Abtragspotential. Die physikalisch basierte Modellierung der Beregnungsversuche mittels WEPP zeigte ein zufriedenstellendes Ergebnis bei der Einschätzung des Abflussverhaltens, so wurden für persistente Wege nur Abweichungen von maximal -5% festgestellt. Die Abflussmodellierung auf Rückegassen sowie die generelle Modellierung der Bodenerosion während der Beregnungsversuche zeigte sich im Kontrast hierzu noch fehlerbehaftet, was ursächlich mit der für ein physikalisches Modell relativ geringen Eingangsdatentiefe zu begründen ist.
Es wurde nachgewiesen, dass Waldwege einen bedeutenden Einfluss auf den Wasserhaushalt und das Bodenerosionsgeschehen haben. Der Rückhalt von Niederschlägen wird gemindert und es kommt zu intensivierten Bodenerosionsprozessen. Schlecht befestigte Wege zeigten einen stark erhöhten Bodenabtrag, der zu ökologischen Folgeschäden führen kann. Der Abtrag kann ebenso zu einer Beeinträchtigung der Befahrbarkeit führen. Anhand der Folgen lässt sich die Relevanz der Betrachtung von Abfluss- und Bodenerosionsprozessen auf Wald- und Wirtschaftswegen deutlich machen. Die vorliegende Arbeit stellt die erste Studie dar, innerhalb derer Abfluss- und Bodenerosionspozesse für Walderschließungsnetzwerke in Mitteleuropa untersucht wurden.
Ray Tracing enables a close to reality rendering implementation of a modelled scene. Because of its functioning, it is able to display optical phenomena and complex lighting. Though, numerous computations per pixel have to be done. In practice implementations can not achieve computer graphics" aim of real-time rendering close to 60 frames per second. Current Graphics Processing Units (GPU) allows high execution parallelism of general-purpose computations. By using the graphics-API OpenGL this parallelism can be achieved and it is possible to design and realize a Ray-Tracer, which operates entirely on the GPU. The developed approach will be extended by an Uniform Grid - a Ray-Tracing acceleration structure. Hence, a speed-up is expected.
This thesis` purpose is the implementation of Ray-Tracer, which operates completely on the GPU, and its expansion by integrating an Uniform Grid. Afterwards, the evaluation of maximum achievable performance takes place. Possible problems regarding GPU-programming will be identified and analysed.
Proceedings of the 9th Open German-Russian Workshop on Pattern Recognition and Image Understanding
(2015)
The Proceedings of the 9th Open German-Russian Workshop on Pattern Recognition and Image Understanding include publications (extended abstracts), that cover but are not limited to the following topics: - Mathematical Theory of Pattern Recognition, Image and Speech Processing, Analysis, Recognition and Understanding. - Cognitive Technologies, Information Technologies, Automated Systems and Software for Pattern Recognition, Image, Speech and Signal Processing, Analysis and Understanding - Databases, Knowledge Bases, and Linguistic Tools - Special-Purpose Architectures, Software and Hardware Tools - Vision and Sensor Data Interpretation for Robotics - Industrial, Medical, Multimedia and Other Applications - Algorithms, Software, Automated Systems and Information Technologies in Bioinformatics and Medical Informatics. The workshop took place from December 1st-5th, 2014, at the University of Koblenz-Landau in Koblenz, Germany.
The mitral valve is one of the four valves in the human heart. It is located in the left heart chamber and its function is to control the blood flow from the left atrium to the left ventricle. Pathologies can lead to malfunctions of the valve so that blood can flow back to the atrium. Patients with a faulty mitral valve function may suffer from fatigue and chest pain. The functionality can be surgically restored, which is often a long and exhaustive intervention. Thorough planning is necessary to ensure a safe and effective surgery. This can be supported by creating pre-operative segmentations of the mitral valve. A post-operative analysis can determine the success of an intervention. This work will combine existing and new ideas to propose a new approach to (semi-)automatically create such valve models. The manual part can guarantee a high quality model and reliability, whereas the automatic part contributes to saving valuable labour time.
The main contributions of the automatic algorithm are an estimated semantic separation of the two leaflets of the mitral valve and an optimization process that is capable of finding a coaptation-line and -area between the leaflets. The segmentation method can perform a fully automatic segmentation of the mitral leaflets if the annulus ring is already given. The intermediate steps of this process will be integrated into a manual segmentation method so a user can guide the whole procedure. The quality of the valve models generated by the method proposed in this work will be measured by comparing them to completely manually segmented models. This will show that commonly used methods to measure the quality of a segmentation are too general and do not suffice to reflect the real quality of a model. Consequently the work at hand will introduce a set of measurements that can qualify a mitral valve segmentation in more detail and with respect to anatomical landmarks. Besides the intra-operative support for a surgeon, a segmented mitral valve provides additional benefits. The ability to patient-specifically obtain and objectively describe the valve anatomy may be the base for future medical research in this field and automation allows to process large data sets with reduced expert dependency. Further, simulation methods that use the segmented models as input may predict the outcome of a surgery.
In this thesis, an interactive application is developed for Android OS. The application is about a virtual-reality game. The game is settled in the genre of first-person shooters and takes place in a space scenario. By using a stereo renderer, it is possible to play the game combined with virtual-reality glasses.
For definite isolation and classification of important features in 3D multi-attribute volume data, multidimensional transfer functions are inalienable. Yet, when using multiple dimensions, the comprehension of the data and the interaction with it become a challenge. That- because neither the control of the versatile input parameters nor the visualization in a higher dimensional space are straightforward.
The goal of this thesis is the implementation of a transfer function editor which supports the creation of a multidimensional transfer function. Therefore different visualization and interaction techniques, like Parallel Coordinates, are used. Furthermore it will be possible to choose and combine the used dimensions interactively and the rendered volume will be adapted to the user interaction in real time.
Immersion into narrative worlds - theoretical and empirical approaches to audience experience
(2015)
Die vorliegende Dissertation widmet sich dem Phänomen des Erlebens der Rezeption von audiovisuellen narrativen unterhaltenden Medieninhalten. Dieses wird zunächst in die Rezeptions- und Wirkungsforschung eingeordnet und für das weitere Vorgehen konkretisiert: Transportation und Narrative Engagement stellen aktuell die beiden wichtigsten Konzepte der Medienpsychologie bezüglich der Nutzung und Wirkung von Geschichten dar.
Anschließend werden drei Fragestellungen bearbeitet. Bisher standen Forscher und Forscherinnen vor dem Problem der Manipulation des Rezeptionserlebens. Daher wurden in der vorliegenden Arbeit zwei Verfahren vorgeschlagen und in vier experimentellen Studien geprüft. Der Einsatz von Rezensionen erwies sich als geeignet, um bei allen narrativen unterhaltenden Texten das Rezeptionserleben ökonomisch zu manipulieren. Weiterhin gibt es bislang kein etabliertes Verfahren zur rezeptionsbegleitenden Messung des Rezeptionserlebens.
In dieser Arbeit wurde ein Verfahren aus einer Kombination von Real Time Response Measurement (RTR), Secondary Task Reaction Times (STRT) und der Erhebung der Lidschlagfrequenz entwickelt. Vor allem RTR war in der Lage, die im Zusammenhang mit dem Rezeptionserleben auftretenden emotionalen Prozesse zu erfassen. Die Befürchtung, die rezeptionsbegleitenden Messmethoden könnten das Rezeptionserleben verhindern, wurde in einer weiteren experimentellen Studie größtenteils entkräftet. Zuletzt wurde der Prozess des Zusammenfassens des Rezeptionserlebens in ein postrezeptives Urteil thematisiert. Nach der Entwicklung eines Rahmenmodells der Beantwortung postrezeptiver Skalen wurde in einer weiteren Studie die Bedeutung verschiedener Verlaufsparameter für das postrezeptive Urteil untersucht. Vier ausgesuchte Parameter zusammen können das postrezeptive Urteil besser erklären als der Verlaufs-Mittelwert. Die Arbeit schließt mit einer Diskussion, in der unter anderem die dynamische und die postrezeptive Messung des Rezeptionserlebens aufeinanderrnbezogen werden und hinsichtlich ihrer Bedeutung kritische Würdigung erfahren.
Web application testing is an active research area. Garousi et al. did a systematic mapping study and classified 79 papers published between 2000-2011. However, there seems to be a lack of information exchange between the scientific community and tool developers.
This thesis systematically analyzes the field of functional, system level web application testing tools. 194 candidate tools were collected in the tool search and screened, with 23 tools being selected as foundation of this thesis. These 23 tools were systematically used to generate a feature model of the domain. The methodology to support this is an additional contribution of this thesis. It processes end user documentation of tools belonging to an examined domain and creates a feature model. The feature model gives an overview over the existing features, their alternatives and their distribution. It can be used to identify trends and problems, extraordinary features, help decision making of tool purchase or guide scientists how to focus research.
Thematik dieser Arbeit ist das dreidimensionale Image-Warping für diffuse und reflektierende Oberflächen. Das Warpingverfahren für den reflektierenden Fall gibt es erst seit 2014. Bei diesem neuen Algorithmus treten Artefakte auf, sobald ein Bild für einen alternativen Blickwinkel auf eine sehr unebene Fläche berechnet werden soll.
In dieser Arbeit wird der Weg von einem Raytracer, der die Eingabetexturen erzeugt, über das Warpingverfahren für beide Arten der Oberflächen, bis zur Optimierung des Reflective-Warping-Verfahrens erarbeitet. Schließlich werden die Ergebnisse der Optimierung bewertet und in den aktuellen sowie zukünftigen Stand der Technik eingeordnet.
