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Every action we perform, no matter how simple or complex, has a cognitive representation. It is commonly assumed that these are organized hierarchically. Thus, the representation of a complex action consists of multiple simpler actions. The representation of a simple action, in turn, consists of stimulus, response, and effect features. These are integrated into one representation upon the execution of an action and can be retrieved if a feature is repeated. Depending on whether retrieved features match or only partially match the current action episode, this might benefit or impair the execution of a subsequent action. This pattern of costs and benefits results in binding effects that indicate the strength of common representation between features. Binding effects occur also in more complex actions: Multiple simple actions seem to form representations on a higher level through the integration and retrieval of sequentially given responses, resulting in so-called response-response binding effects. This dissertation aimed to investigate what factors determine whether simple actions form more complex representations. The first line of research (Articles 1-3) focused on dissecting the internal structure of simple actions. Specifically, I investigated whether the spatial relation of stimuli, responses, or effects, that are part of two different simple actions, influenced whether these simple actions are represented as one more complex action. The second line of research (Articles 2, 4, and 5) investigated the role of context on the formation and strength of more complex action representations. Results suggest that spatial separation of responses as well as context might affect the strength of more complex action representations. In sum, findings help to specify assumptions on the structure of complex action representations. However, it may be important to distinguish factors that influence the strength and structure of action representations from factors that terminate action representations.
This thesis comprises of four research papers on the economics of education and industrial relations, which contribute to the field of empirical economic research. All of the corresponding papers focus on analysing how much time individuals spend on specific activities. The allocation of available time resources is a decision that individuals make throughout their lifetime. In this thesis, we consider individuals at different stages of their lives - students at school, university students, and dependent employees at the workplace.
Part I includes two research studies on student's behaviour in secondary and tertiary education.
Chapter 2 explores whether students who are relatively younger or older within the school year exhibit differential time allocation. Building on previous findings showing that relatively younger students perform worse in school, the study shows that relatively younger students are aware of their poor performance in school and feel more strain as a result. Nevertheless, there are no clear differences to be found in terms of time spent on homework, while relatively younger students spend more time watching television and less time on sports activities. Thus, the results suggest that the lower learning outcomes are not associated with different time allocations between school-related activities and non-school-related activities.
Chapter 3 analyses how individual ability and labour market prospects affect study behaviour. The theoretical modelling predicts that both determinants increase study effort. The empirical investigation is based on cross-sectional data from the National Educational Panel Study (NEPS) and includes thousands of students in Germany. The analyses show that more gifted students exhibit lower subjective effort levels and invest less time in self-study. In contrast, very good labour market prospects lead to more effort exerted by the student, both qualitatively and quantitatively. The potential endogeneity problem is taken into account by using regional unemployment data as an instrumental variable.
Part II includes two labour economic studies on determinants of overtime. Both studies belong to the field of industrial relations, as they focus on union membership on the one hand and the interplay of works councils and collective bargaining coverage on the other.
Chapter 4 shows that union members work less overtime than non-members do. The econometric approach takes the problem of unobserved heterogeneity into account; but provides no evidence that this issue affects the results. Different channels that could lead to this relationship are analysed by examining relevant subgroups separately. For example, this effect of union membership can also be observed in establishments with works councils and for workers who are very likely to be covered by collective bargaining agreements. The study concludes that the observed effect is due to the fact that union membership can protect workers from corresponding increased working time demands by employers.
Chapter 5 builds on previous studies showing a negative effect of works councils on overtime. In addition to co-determination by works councils at the firm level, collective bargaining coverage is an important factor in the German industrial relations system. Corresponding data was not available in the SOEP for quite some time. Therefore, the study uses recent SOEP data, which also contains information on collective bargaining coverage. A cross-sectional analysis is conducted to examine the effects of works councils in establishments with and without collective bargaining coverage. Similar to studies analysing other outcome variables, the results show that the effect of works councils exists only for employees covered by a collective bargaining agreement.
Diese Dissertationsschrift befasst sich mit der Erforschung des motorischen Gedächtnisses. Wir gehen der Frage nach, ob sich dort Analogien zu im deklarativen Gedächtnis bekannten kontextuellen und inhibitorischen Effekten finden lassen.
Der erste von drei peer reviewed Artikeln setzt sich mit der generellen Bedeutung von externen Kontextmerkmalen für einen motorischen Gedächtnisabruf auseinander. Wir veränderten zwei verschiedene Sätze motorischer Sequenzen entlang einer hohen Zahl entsprechender Merkmale. Signifikant unterschiedliche Erinnerungsleistungen wiesen auf eine Kontextabhängigkeit motorischer Inhalte hin. Die Erinnerungsleistung variierte entlang der seriellen Output-Position. Bei einem Kontextwechsel blieb die Erinnerungsleistung über den Abrufverlauf nahezu stabil, bei Kontextbeibehaltung fiel diese schnell signifikant ab.
Beide weiteren peer reviewed Artikel wenden sich dann der Inhibition motorischer Sequenzen zu. Im zweiten Artikel begutachten wir drei Sätze motorischer Sequenzen, die wir mit verschiedenen Händen ausführen ließen, auf ein selektives gerichtetes Vergessen. Die Vergessen-Gruppe zeigte dies nur, wenn für Satz Zwei und Drei dieselbe Hand benutzt wurde und somit ein hohes Interferenzpotenzial zwischen diesen Listen bestand. War dieses im Vergleich niedrig, indem beide Sätze mit verschiedenen Händen auszuführen waren, trat kein selektives gerichtetes Vergessen auf. Das deutet auf kognitive Inhibition als wirkursächlichen Prozess.
Im dritten Artikel schließlich untersuchen wir Effekte willentlicher kognitiver Unterdrückung sowohl des Gedächtnisabrufs als auch des Ausführens in einer motorischen Adaptation des TNT (think/no-think) – Paradigmas (Anderson & Green, 2001). Waren die Sequenzen in Experiment 1 anfänglich stärker trainiert worden, so zeigten willentlich unterdrückte (no-think) motorische Repräsentationen eine deutliche Verlangsamung in deren Zugänglichkeit und tendenziell auch in der Ausführung, - im Vergleich zu Basisraten-Sequenzen. Waren die Sequenzen in Experiment 2 dagegen nur moderat trainiert, wurden diese auch schlechter erinnert und deutlich verlangsamt ausgeführt. Willentliche kognitive Unterdrückung kann motorische Gedächtnisrepräsentation und deren Ausführung beeinflussen.
Unsere drei Artikel bestätigen motorische Analogien bekannter Kontext- und Inhibitionseffekte im deklarativen Gedächtnis. Wir führen ein selektives gerichtetes Vergessen motorischer Inhalte eindeutig auf Inhibition zurück und bestätigen darüber hinaus Effekte der willentlichen Unterdrückung motorischer Gedächtnisrepräsentation.
Das Ziel dynamischer Mikrosimulationen ist es, die Entwicklung von Systemen über das Verhalten der einzelnen enthaltenen Bestandteile zu simulieren, um umfassende szenariobasierte Analysen zu ermöglichen. Im Bereich der Wirtschafts- und Sozialwissenschaften wird der Fokus üblicherweise auf Populationen bestehend aus Personen und Haushalten gelegt. Da politische und wirtschaftliche Entscheidungsprozesse meist auf lokaler Ebene getroffen werden, bedarf es zudem kleinräumiger Informationen, um gezielte Handlungsempfehlungen ableiten zu können. Das stellt Forschende wiederum vor große Herausforderungen im Erstellungsprozess regionalisierter Simulationsmodelle. Dieser Prozess reicht von der Generierung geeigneter Ausgangsdatensätze über die Erfassung und Umsetzung der dynamischen Komponenten bis hin zur Auswertung der Ergebnisse und Quantifizierung von Unsicherheiten. Im Rahmen dieser Arbeit werden ausgewählte Komponenten, die für regionalisierte Mikrosimulationen von besonderer Relevanz sind, beschrieben und systematisch analysiert.
Zunächst werden in Kapitel 2 theoretische und methodische Aspekte von Mikrosimulationen vorgestellt, um einen umfassenden Überblick über verschiedene Arten und Möglichkeiten der Umsetzung dynamischer Modellierungen zu geben. Im Fokus stehen dabei die Grundlagen der Erfassung und Simulation von Zuständen und Zustandsänderungen sowie die damit verbundenen strukturellen Aspekte im Simulationsprozess.
Sowohl für die Simulation von Zustandsänderungen als auch für die Erweiterung der Datenbasis werden primär logistische Regressionsmodelle zur Erfassung und anschließenden wahrscheinlichkeitsbasierten Vorhersage der Bevölkerungsstrukturen auf Mikroebene herangezogen. Die Schätzung beruht insbesondere auf Stichprobendaten, die in der Regel neben einem eingeschränktem Stichprobenumfang keine oder nur unzureichende regionale Differenzierungen zulassen. Daher können bei der Vorhersage von Wahrscheinlichkeiten erhebliche Differenzen zu bekannten Totalwerten entstehen. Um eine Harmonisierung mit den Totalwerten zu erhalten, lassen sich Methoden zur Anpassung von Wahrscheinlichkeiten – sogenannte Alignmentmethoden – anwenden. In der Literatur werden zwar unterschiedliche Möglichkeiten beschrieben, über die Auswirkungen dieser Verfahren auf die Güte der Modelle ist jedoch kaum etwas bekannt. Zur Beurteilung verschiedener Techniken werden diese im Rahmen von Kapitel 3 in umfassenden Simulationsstudien unter verschiedenen Szenarien umgesetzt. Hierbei kann gezeigt werden, dass durch die Einbindung zusätzlicher Informationen im Modellierungsprozess deutliche Verbesserungen sowohl bei der Schätzung der Parameter als auch bei der Vorhersage der Wahrscheinlichkeiten erzielt werden können. Zudem lassen sich dadurch auch bei fehlenden regionalen Identifikatoren in den Modellierungsdaten kleinräumige Wahrscheinlichkeiten erzeugen. Insbesondere die Maximierung der Likelihood des zugrundeliegenden Regressionsmodells unter der Nebenbedingung, dass die bekannten Totalwerte eingehalten werden, weist in allen Simulationsstudien überaus gute Ergebnisse auf.
Als eine der einflussreichsten Komponenten in regionalisierten Mikrosimulationen erweist sich die Umsetzung regionaler Mobilität. Gleichzeitig finden Wanderungen in vielen Mikrosimulationsmodellen keine oder nur unzureichende Beachtung. Durch den unmittelbaren Einfluss auf die gesamte Bevölkerungsstruktur führt ein Ignorieren jedoch bereits bei einem kurzen Simulationshorizont zu starken Verzerrungen. Während für globale Modelle die Integration von Wanderungsbewegungen über Landesgrenzen ausreicht, müssen in regionalisierten Modellen auch Binnenwanderungsbewegungen möglichst umfassend nachgebildet werden. Zu diesem Zweck werden in Kapitel 4 Konzepte für Wanderungsmodule erstellt, die zum einen eine unabhängige Simulation auf regionalen Subpopulationen und zum anderen eine umfassende Nachbildung von Wanderungsbewegungen innerhalb der gesamten Population zulassen. Um eine Berücksichtigung von Haushaltsstrukturen zu ermöglichen und die Plausibilität der Daten zu gewährleisten, wird ein Algorithmus zur Kalibrierung von Haushaltswahrscheinlichkeiten vorgeschlagen, der die Einhaltung von Benchmarks auf Individualebene ermöglicht. Über die retrospektive Evaluation der simulierten Migrationsbewegungen wird die Funktionalität der Wanderdungskonzepte verdeutlicht. Darüber hinaus werden über die Fortschreibung der Population in zukünftige Perioden divergente Entwicklungen der Einwohnerzahlen durch verschiedene Konzepte der Wanderungen analysiert.
Eine besondere Herausforderung in dynamischen Mikrosimulationen stellt die Erfassung von Unsicherheiten dar. Durch die Komplexität der gesamten Struktur und die Heterogenität der Komponenten ist die Anwendung klassischer Methoden zur Messung von Unsicherheiten oft nicht mehr möglich. Zur Quantifizierung verschiedener Einflussfaktoren werden in Kapitel 5 varianzbasierte Sensitivitätsanalysen vorgeschlagen, die aufgrund ihrer enormen Flexibilität auch direkte Vergleiche zwischen unterschiedlichsten Komponenten ermöglichen. Dabei erweisen sich Sensitivitätsanalysen nicht nur für die Erfassung von Unsicherheiten, sondern auch für die direkte Analyse verschiedener Szenarien, insbesondere zur Evaluation gemeinsamer Effekte, als überaus geeignet. In Simulationsstudien wird die Anwendung im konkreten Kontext dynamischer Modelle veranschaulicht. Dadurch wird deutlich, dass zum einen große Unterschiede hinsichtlich verschiedener Zielwerte und Simulationsperioden auftreten, zum anderen aber auch immer der Grad an regionaler Differenzierung berücksichtigt werden muss.
Kapitel 6 fasst die Erkenntnisse der vorliegenden Arbeit zusammen und gibt einen Ausblick auf zukünftige Forschungspotentiale.
Coastal erosion describes the displacement of land caused by destructive sea waves,
currents or tides. Due to the global climate change and associated phenomena such as
melting polar ice caps and changing current patterns of the oceans, which result in rising
sea levels or increased current velocities, the need for countermeasures is continuously
increasing. Today, major efforts have been made to mitigate these effects using groins,
breakwaters and various other structures.
This thesis will find a novel approach to address this problem by applying shape optimization
on the obstacles. Due to this reason, results of this thesis always contain the
following three distinct aspects:
The selected wave propagation model, i.e. the modeling of wave propagation towards
the coastline, using various wave formulations, ranging from steady to unsteady descriptions,
described from the Lagrangian or Eulerian viewpoint with all its specialties. More
precisely, in the Eulerian setting is first a steady Helmholtz equation in the form of a
scattering problem investigated and followed subsequently by shallow water equations,
in classical form, equipped with porosity, sediment portability and further subtleties.
Secondly, in a Lagrangian framework the Lagrangian shallow water equations form the
center of interest.
The chosen discretization, i.e. dependent on the nature and peculiarity of the constraining
partial differential equation, we choose between finite elements in conjunction
with a continuous Galerkin and discontinuous Galerkin method for investigations in the
Eulerian description. In addition, the Lagrangian viewpoint offers itself for mesh-free,
particle-based discretizations, where smoothed particle hydrodynamics are used.
The method for shape optimization w.r.t. the obstacle’s shape over an appropriate
cost function, constrained by the solution of the selected wave-propagation model. In
this sense, we rely on a differentiate-then-discretize approach for free-form shape optimization
in the Eulerian set-up, and reverse the order in Lagrangian computations.
In Luxemburg helfen externe Schulmediator*innen bei schulischen Konflikten. Die Anlaufstelle unterstützt bei drohenden Schulabbrüchen und Konflikten, die bei der Inklusion und Integration von Schüler*innen mit besonderem Förderbedarf oder mit Migrationshintergrund entstehen. Michèle Schilt sprach mit der Leiterin der Servicestelle, Lis De Pina, über die Arbeit der Schulmediation.
No Longer Printing the Legend: The Aporia of Heteronormativity in the American Western (1903-1969)
(2023)
This study critically investigates the U.S.-American Western and its construction of sexuality and gender, revealing that the heteronormative matrix that is upheld and defended in the genre is consistently preceded by the exploration of alternative sexualities and ways to think gender beyond the binary. The endeavor to naturalize heterosexuality seems to be baked in the formula of the U.S.-Western. However, as I show in this study, this endeavor relies on an aporia, because the U.S.-Western can only ever attempt to naturalize gender by constructing it first, hence inevitably and simultaneously construct evidence that supports the opposite: the unnaturalness and contingency of gender and sexuality.
My study relies on the works of Raewyn Connell, Pierre Bourdieu, and Judith Butler, and amalgamates in its methodology established approaches from film and literary studies (i.e., close readings) with a Foucaultian understanding of discourse and discourse analysis, which allows me to relate individual texts to cultural, socio-political and economical contexts that invariably informed the production and reception of any filmic text. In an analysis of 14 U.S.-Westerns (excluding three excursions) that appeared between 1903 and 1969 I give ample and minute narrative and film-aesthetical evidence to reveal the complex and contradictory construction of gender and sexuality in the U.S.-Western, aiming to reveal both the normative power of those categories and its structural instability and inconsistency.
This study proofs that the Western up until 1969 did not find a stable pattern to represent the gender binary. The U.S.-Western is not necessarily always looking to confirm or stabilize governing constructs of (gendered) power. However, it without fail explores and negotiates its legitimacy. Heterosexuality and male hegemony are never natural, self-evident, incontestable, or preordained. Quite conversely: the U.S.-Western repeatedly – and in a surprisingly diverse and versatile way – reveals the illogical constructedness of the heteronormative matrix.
My study therefore offers a fresh perspective on the genre and shows that the critical exploration and negotiation of the legitimacy of heteronormativity as a way to organize society is constitutive for the U.S.-Western. It is the inquiry – not necessarily the affirmation – of the legitimacy of this model that gives the U.S.-Western its ideological currency and significance as an artifact of U.S.-American popular culture.
Energy transport networks are one of the most important infrastructures for the planned energy transition. They form the interface between energy producers and consumers and their features make them good candidates for the tools that mathematical optimization can offer. Nevertheless, the operation of energy networks comes with two major challenges. First, the nonconvexity of the equations that model the physics in the network render the resulting problems extremely hard to solve for large-scale networks. Second, the uncertainty associated to the behavior of the different agents involved, the production of energy, and the consumption of energy make the resulting problems hard to solve if a representative description of uncertainty is to be considered.
In this cumulative dissertation we study adaptive refinement algorithms designed to cope with the nonconvexity and stochasticity of equations arising in energy networks. Adaptive refinement algorithms approximate the original problem by sequentially refining the model of a simpler optimization problem. More specifically, in this thesis, the focus of the adaptive algorithm is on adapting the discretization and description of a set of constraints.
In the first part of this thesis, we propose a generalization of the different adaptive refinement ideas that we study. We sequentially describe model catalogs, error measures, marking strategies, and switching strategies that are used to set up the adaptive refinement algorithm. Afterward, the effect of the adaptive refinement algorithm on two energy network applications is studied. The first application treats the stationary operation of district heating networks. Here, the strength of adaptive refinement algorithms for approximating the ordinary differential equation that describes the transport of energy is highlighted. We introduce the resulting nonlinear problem, consider network expansion, and obtain realistic controls by applying the adaptive refinement algorithm. The second application concerns quantile-constrained optimization problems and highlights the ability of the adaptive refinement algorithm to cope with large scenario sets via clustering. We introduce the resulting mixed-integer linear problem, discuss generic solution techniques, make the link with the generalized framework, and measure the impact of the proposed solution techniques.
The second part of this thesis assembles the papers that inspired the contents of the first part of this thesis. Hence, they describe in detail the topics that are covered and will be referenced throughout the first part.
Allocating scarce resources efficiently is a major task in mechanism design. One of the most fundamental problems in mechanism design theory is the problem of selling a single indivisible item to bidders with private valuations for the item. In this setting, the classic Vickrey auction of~\citet{vickrey1961} describes a simple mechanism to implement a social welfare maximizing allocation.
The Vickrey auction for a single item asks every buyer to report its valuation and allocates the item to the highest bidder for a price of the second highest bid. This auction features some desirable properties, e.g., buyers cannot benefit from misreporting their true value for the item (incentive compatibility) and the auction can be executed in polynomial time.
However, when there is more than one item for sale and buyers' valuations for sets of items are not additive or the set of feasible allocations is constrained, then constructing mechanisms that implement efficient allocations and have polynomial runtime might be very challenging. Consider a single seller selling $n\in \N$ heterogeneous indivisible items to several bidders. The Vickrey-Clarke-Groves auction generalizes the idea of the Vickrey auction to this multi-item setting. Naturally, every bidder has an intrinsic value for every subset of items. As in in the Vickrey auction, bidders report their valuations (Now, for every subset of items!). Then, the auctioneer computes a social welfare maximizing allocation according to the submitted bids and charges buyers the social cost of their winning that is incurred by the rest of the buyers. (This is the analogue to charging the second highest bid to the winning bidder in the single item Vickrey auction.) It turns out that the Vickrey-Clarke-Groves auction is also incentive compatible but it poses some problems: In fact, say for $n=40$, bidders would have to submit $2^{40}-1$ values (one value for each nonempty subset of the ground set) in total. Thus, asking every bidder for its valuation might be impossible due to time complexity issues. Therefore, even though the Vickrey-Clarke-Groves auction implements a social welfare maximizing allocation in this multi-item setting it might be impractical and there is need for alternative approaches to implement social welfare maximizing allocations.
This dissertation represents the results of three independent research papers all of them tackling the problem of implementing efficient allocations in different combinatorial settings.