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It is generally assumed that the temperature increase associated with global climate change will lead to increased thunderstorm intensity and associated heavy precipitation events. In the present study it is investigated whether the frequency of thunderstorm occurrences will in- or decrease and how the spatial distribution will change for the A1B scenario. The region of interest is Central Europe with a special focus on the Saar-Lor-Lux region (Saarland, Lorraine, Luxembourg) and Rhineland-Palatinate.Daily model data of the COSMO-CLM with a horizontal resolution of 4.5 km is used. The simulations were carried out for two different time slices: 1971"2000 (C20), and 2071"2100 (A1B). Thunderstorm indices are applied to detect thunderstorm-prone conditions and differences in their frequency of occurrence in the two thirty years timespans. The indices used are CAPE (Convective Available Potential Energy), SLI (Surface Lifted Index), and TSP (Thunderstorm Severity Potential).The investigation of the present and future thunderstorm conducive conditions show a significant increase of non-thunderstorm conditions. The regional averaged thunderstorm frequencies will decrease in general, but only in the Alps a potential increase in thunderstorm occurrences and intensity is found. The comparison between time slices of 10 and 30 years length show that the number of gridpoints with significant signals increases only slightly. In order to get a robust signal for severe thunderstorm, an extension to more than 75 years would be necessary.
Erosion durch Regen und Wind schädigt fruchtbare Bodensubstanz irreversibel, verursacht weltweit riesige ökologische und sozio-ökonomische Schäden und ist eines der Hauptanliegen bezüglich Ökosystemdienstleistungen und Nahrungsmittelsicherheit. Die Quantifizierung von Abtragsraten ist immer noch höchst spekulativ, und fehlende empirische Daten führen zu großen Unsicherheiten von Risikoanalysemodellen. Als ein wesentlicher Grund für diese Unsicherheiten wird in dieser Arbeit die Prozesse der Beeinflussung von Wassererosion durch Wind und, im Speziellen, die Erosionsleistung von windbeeinflussten Regentropfen im Gegensatz zu windlosen Tropfen inklusive unterschiedlicher Oberflächenparameter beleuchtet. Der Forschungsansatz war experimentell-empirisch und beinhaltete die Entwicklung und Formulierung der Forschungshypothesen, die Konzeption und Durchführung von Experimenten mit einem mobilen Wind-Regenkanal, die Probenverarbeitung und Analyse sowie Interpretation der Daten. Die Arbeit gliedert sich in die Teile 1. "Bodenerosionsexperimente zu windbeeinflusstem Regen auf autochthonen und naturähnlichen Böden", 2. "Experimente zu Substratpartikeltransport durch windbeeinflussten Tropfenschlag" und 3. "Zusammenführung der Freiland- und Labortests". 1. Tests auf autochthonen degradierten Böden im semiariden Südspanien sowie auf kohäsionslosem sandigen Substrat wurden durchgeführt, um die relativen Auswirkungen von windbeeinflusstem Regen auf Oberflächenabflussbildung und Erosion zu untersuchen und zu quantifizieren. In der überwiegenden Anzahl der Versuche wurde klar eine Erhöhung der Erosionsraten festgestellt, was die Forschungshypothese, windbeeinflusster Regen sei erosiver als windloser Regen, deutlich bestätigte. Neben den stark erhöhten wurden auch niedrigere Abtragswerte gemessen, was zum einen die ausnehmende Relevanz der Oberflächenstrukturen und damit von in-situ- Experimenten belegte, zum anderen auf eine Erhöhung der Variabilität der Erosionsprozesse deutete. Diese Variabilität scheint zuzunehmen mit der Erhöhung der beteiligten Faktoren. 2. Ein sehr spezialisiertes Versuchsdesign wurde entwickelt und eingesetzt, um explizite Messungen der Tropfenschlagprozesse mit und ohne Windeinfluss durchzuführen. Getestet wurden die Erosionsagenzien Regen, Wind und windbeeinflusster Regen sowie drei Neigungen, drei Rauheiten und zwei Substrate. Alle Messergebnisse zeigten eine klare windinduzierte Erhöhung der Erosion um bis zu zwei Größenordnungen gegenüber windlosem Tropfenschlag und Wind. Windbeeinflusster Regen wird durch die gesteigerte Transportmenge und Weite als wesentlicher Erosionsfaktor bestätigt und ist damit ein Schlüsselparameter bei der Quantifizierung von globaler Bodenerosion, Erstellung von Sedimentbudgets und bei der Erforschung von Connectivity. Die Daten sind von hervorragender Qualität und sowohl für anspruchsvollere Analysemethoden (multivariate Statistik) als auch für Modellierungsansätze geeignet. 3. Eine Synthese aus Feld- und Laborversuchen (darunter auch ein bis dato unveröffentlichtes Versuchsset) inklusive einer statistischen Analyse bestätigt WDR als den herausragenden Faktor, der alle anderen Faktoren überlagert. Die Zusammenführung der beiden komplementären Experimentgruppen bringt die Forschungsreihe zu windbeeinflusstem Regen auf eine weiterführende Ebene, indem die Messergebnisse in einen ökologischen Zusammenhang gesetzt werden. Eine vorsichtige Projektion auf Landschaftsebene ermöglicht einen Einblick in die Risikobewertung von Bodenerosion durch windbeeinflussten Regen. Es wird deutlich, dass er sich gerade auch im Zusammenhang mit den durch den Klimawandel verstärkt auftretenden Regensturmereignissen katastrophal auf Bodenerosionsraten auszuwirken kann und dringend in die Bodenerosionsmodellierung integriert werden muss.
Die Publikation, die sich primär an Forschende aus den Geisteswissenschaften wendet, bietet eine praxisbezogene kurze Einführung in das Forschungsdatenmanagement. Sie ist als Planungsinstrument für ein Forschungsprojekt konzipiert und bietet Hilfestellung bei der Erarbeitung eines digitalen Forschungskonzepts und der Erstellung eines Datenmanagementplans. Ausgehend von der Analyse ausgewählter Arbeitssituationen (Projektplanung und Antrag-stellung, Quellenbearbeitung, Publikation und Archivierung) und deren Veränderung in einer zunehmend digital organisierten Forschungspraxis werden die Zusammenhänge zwischen Forschungs- und Datenmanagementprozess thematisiert. Eine Checkliste in Form eines Fragenkatalogs und eine kommentierte Mustervorlage für einen Daten-managementplan helfen bei der Projektplanung und -beantragung.
The dissertation deals with methods to improve design-based and model-assisted estimation techniques for surveys in a finite population framework. The focus is on the development of the statistical methodology as well as their implementation by means of tailor-made numerical optimization strategies. In that regard, the developed methods aim at computing statistics for several potentially conflicting variables of interest at aggregated and disaggregated levels of the population on the basis of one single survey. The work can be divided into two main research questions, which are briefly explained in the following sections.
First, an optimal multivariate allocation method is developed taking into account several stratification levels. This approach results in a multi-objective optimization problem due to the simultaneous consideration of several variables of interest. In preparation for the numerical solution, several scalarization and standardization techniques are presented, which represent the different preferences of potential users. In addition, it is shown that by solving the problem scalarized with a weighted sum for all combinations of weights, the entire Pareto frontier of the original problem can be generated. By exploiting the special structure of the problem, the scalarized problems can be efficiently solved by a semismooth Newton method. In order to apply this numerical method to other scalarization techniques as well, an alternative approach is suggested, which traces the problem back to the weighted sum case. To address regional estimation quality requirements at multiple stratification levels, the potential use of upper bounds for regional variances is integrated into the method. In addition to restrictions on regional estimates, the method enables the consideration of box-constraints for the stratum-specific sample sizes, allowing minimum and maximum stratum-specific sampling fractions to be defined.
In addition to the allocation method, a generalized calibration method is developed, which is supposed to achieve coherent and efficient estimates at different stratification levels. The developed calibration method takes into account a very large number of benchmarks at different stratification levels, which may be obtained from different sources such as registers, paradata or other surveys using different estimation techniques. In order to incorporate the heterogeneous quality and the multitude of benchmarks, a relaxation of selected benchmarks is proposed. In that regard, predefined tolerances are assigned to problematic benchmarks at low aggregation levels in order to avoid an exact fulfillment. In addition, the generalized calibration method allows the use of box-constraints for the correction weights in order to avoid an extremely high variation of the weights. Furthermore, a variance estimation by means of a rescaling bootstrap is presented.
Both developed methods are analyzed and compared with existing methods in extensive simulation studies on the basis of a realistic synthetic data set of all households in Germany. Due to the similar requirements and objectives, both methods can be successively applied to a single survey in order to combine their efficiency advantages. In addition, both methods can be solved in a time-efficient manner using very comparable optimization approaches. These are based on transformations of the optimality conditions. The dimension of the resulting system of equations is ultimately independent of the dimension of the original problem, which enables the application even for very large problem instances.
Gegenstand der Dissertation ist die Geschichte und Manifestation des Nationaltheaters in Japan, der Transfer einer europäischen Kulturinstitution nach und deren Umsetzungsprozess in Japan, welcher mit der Modernisierung Japans ab Mitte des 19. Jahrhunderts begann und erst hundert Jahre später mit der Eröffnung des ersten Nationaltheaters 1966 endete. Dazu werden theaterhistorische Entwicklungen, Veränderungen in der Theaterproduktion und -architektur in Bezug auf die Genese eines japanischen Nationaltheaters beleuchtet. Das Ergebnis zeigt, dass sich die Institution Nationaltheater in seiner japanischen kulturellen Translation bzw. Manifestation wesentlich von den vom Land selbst als Model anvisierten Pendants in Europa in Inhalt, Organisations- und Produktionsstruktur unterscheidet. Kulturell übersetzt wurde allein die Hülle der europäischen Institution. Das erste Nationaltheater in Japan manifestiert sich als eine von der Regierung im Rahmen des Denkmalschutzgesetztes initiierte und bestimmte, spezifisch japanische Variante eines Nationaltheaters, die unter dem Management von staatlichen Angestellten und Beamten den Erhalt traditioneller Künste in dafür ausgerichteten Bühnen zur Aufgabe hat. Nationaltheaterensemble gibt es nicht, die Produktionen werden mit Schauspielern kommerzieller Theaterunternehmen realisiert. Der lange Prozess dieser Genese liegt in der nicht vorhandenen Theaterförderung seitens der Regierung und der eher zurückhaltenden Haltung der Theaterwelt gegenüber einem staatlich betriebenen Theater begründet. Das Hüllen-Konzept des ersten Nationaltheaters diente, genau wie dessen Management durch Beamte, als Prototyp für die fünf weiteren bis 2004 eröffneten Nationaltheater in Japan, welche als Spartentheater der spezifisch japanischen Vielfalt an Theaterformen, auch in ihrer Bühnenarchitektur Rechnung tragen.
Optimal Control of Partial Integro-Differential Equations and Analysis of the Gaussian Kernel
(2018)
An important field of applied mathematics is the simulation of complex financial, mechanical, chemical, physical or medical processes with mathematical models. In addition to the pure modeling of the processes, the simultaneous optimization of an objective function by changing the model parameters is often the actual goal. Models in fields such as finance, biology or medicine benefit from this optimization step.
While many processes can be modeled using an ordinary differential equation (ODE), partial differential equations (PDEs) are needed to optimize heat conduction and flow characteristics, spreading of tumor cells in tissue as well as option prices. A partial integro-differential equation (PIDE) is a parital differential equation involving an integral operator, e.g., the convolution of the unknown function with a given kernel function. PIDEs occur for example in models that simulate adhesive forces between cells or option prices with jumps.
In each of the two parts of this thesis, a certain PIDE is the main object of interest. In the first part, we study a semilinear PIDE-constrained optimal control problem with the aim to derive necessary optimality conditions. In the second, we analyze a linear PIDE that includes the convolution of the unknown function with the Gaussian kernel.
Wie erleben Schüler*innen die vorhandenen demokratischen Mitgestaltungsmöglichkeiten im Unterricht? Welche Bereitschaft, den Entwicklungsprozess mitzutragen, gibt es in der Schulgemeinschaft? Welche Widerstände gilt es zu beachten und wo liegen bisher ungenutzte Potentiale und Ideen für die Innovation von Schule und Unterricht?
„Wie cool wäre es, wenn wir Schüler einen eigenen TV-Sender hätten?“, schwärmt Sophie. „Vielleicht lieber ein Webchannel, damit man unsere Berichte von überall sehen kann,“ ruft Max. „Auf jeden Fall sollte es um Themen gehen, die uns Schülern wichtig sind“, sind sich die beiden einig. Gemeinsam grübeln sie: Ist das rechtlich überhaupt möglich? Wer kann uns dabei helfen?...
Schule entwickeln – ohne feste Tagesordnung, ohne starres Rednerpodium mit festgelegten Beiträgen und alle Mitglieder der Schulgemeinschaft können frei entscheiden, was sie wann tun möchten und werden mit ihren Ideen und Anliegen gehört. Klingt das sowohl interessant, als auch ein wenig verrückt? Open Space als Werkzeug zur demokratischen Schulentwicklung macht es möglich.
External capital plays an important role in financing entrepreneurial ventures, due to limited internal capital sources. An important external capital provider for entrepreneurial ventures are venture capitalists (VCs). VCs worldwide are often confronted with thousands of proposals of entrepreneurial ventures per year and must choose among all of these companies in which to invest. Not only do VCs finance companies at their early stages, but they also finance entrepreneurial companies in their later stages, when companies have secured their first market success. That is why this dissertation focuses on the decision-making behavior of VCs when investing in later-stage ventures. This dissertation uses both qualitative as well as quantitative research methods in order to provide answer to how the decision-making behavior of VCs that invest in later-stage ventures can be described.
Based on qualitative interviews with 19 investment professionals, the first insight gained is that for different stages of venture development, different decision criteria are applied. This is attributed to different risks and goals of ventures at different stages, as well as the different types of information available. These decision criteria in the context of later-stage ventures contrast with results from studies that focus on early-stage ventures. Later-stage ventures possess meaningful information on financials (revenue growth and profitability), the established business model, and existing external investors that is not available for early-stage ventures and therefore constitute new decision criteria for this specific context.
Following this identification of the most relevant decision criteria for investors in the context of later-stage ventures, a conjoint study with 749 participants was carried out to understand the relative importance of decision criteria. The results showed that investors attribute the highest importance to 1) revenue growth, (2) value-added of products/services for customers, and (3) management team track record, demonstrating differences when compared to decision-making studies in the context of early-stage ventures.
Not only do the characteristics of a venture influence the decision to invest, additional indirect factors, such as individual characteristics or characteristics of the investment firm, can influence individual decisions. Relying on cognitive theory, this study investigated the influence of various individual characteristics on screening decisions and found that both investment experience and entrepreneurial experience have an influence on individual decision-making behavior. This study also examined whether goals, incentive structures, resources, and governance of the investment firm influence decision making in the context of later-stage ventures. This study particularly investigated two distinct types of investment firms, family offices and corporate venture capital funds (CVC), which have unique structures, goals, and incentive systems. Additional quantitative analysis showed that family offices put less focus on high-growth firms and whether reputable investors are present. They tend to focus more on the profitability of a later-stage venture in the initial screening. The analysis showed that CVCs place greater importance on product and business model characteristics than other investors. CVCs also favor later-stage ventures with lower revenue growth rates, indicating a preference for less risky investments. The results provide various insights for theory and practice.