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Das Wissen über Distanzen zwischen Objekten in unserer Umwelt versetzt uns in die Lage, Wege wiederzufinden oder zu entscheiden, welcher von zwei verschiedenen Wegen schneller zum Ziel führt. Zur Frage, wie diese Informationen im Gedächtnis abgespeichert werden, gibt es unterschiedliche Modellvorstellungen. Ziel dieser Arbeit war es, diese Modelle auf experimentellem Wege gegeneinander zu testen. Die Versuchspersonen lernten Routen, indem sie durch virtuelle Umgebungen am Computermonitor navigierten. Anschließend sollten sie aus dem Gedächtnis Distanzen zwischen einzelnen Objekten in der gelernten Umgebung einschätzen. Der Zeitbedarf für diese Schätzungen wurde verwendet, um Rückschlüsse auf die zugrunde liegende Raumrepräsentation zu ziehen. In einem ersten Teil der Arbeit wurde untersucht, wie Distanzen entlang von Wegen repräsentiert sind. Die Ergebnisse stützen die Auffassung, daß diese Schätzungen durch mentales Absuchen einer kartenähnlichen Repräsentation zustande kommen. In einem zweiten Teil der Arbeit wurde untersucht, welche Repräsentationsform Menschen in die Lage versetzt, Luftliniendistanzen zwischen Orten zu schätzen. Die Reaktionszeiten deuten darauf hin, daß diese Distanzen nicht während der Schätzung aus den Weglängen rekonstruiert werden, sondern ebenfalls durch ein Absuchen kartenartiger Repräsentationen ermittelt werden. Die Ergebnisse widersprechen somit der Auffassung, daß die Wiedergabe räumlicher Relationen aus dem Gedächtnis durch eine Verknüpfung explizit kodierter Relationen geschieht, die beim räumlichen Lernen perzeptiv zugänglich sind. Vielmehr ist davon auszugehen, daß schon bei der Enkodierung ein hohes Maß an räumlicher Integration stattfindet.
Mobile computing poses different requirements on middleware than more traditional desktop systems interconnected by fixed networks. Not only the characteristics of mobile network technologies as for example lower bandwidth and unreliability demand for customized support. Moreover, the devices employed in mobile settings usually are less powerful than their desktop counterparts. Slow processors, a fairly limited amount of memory, and smaller displays are typical properties of mobile equipment, again requiring special treatment. Furthermore, user mobility results in additional requirements on appropriate middleware support. As opposed to the quite static environments dominating the world of desktop computing, dynamic aspects gain more importance. Suitable strategies and techniques for exploring the environment e.g. in order to discover services available locally are only one example. Managing resources in a fault-tolerant manner, reducing the impact ill-behaved clients have on system stability define yet another exemplary prerequisite. Most state of the art middleware has been designed for use in the realm of static, resource rich environments and hence is not immediately applicable in mobile settings as set forth above. The work described throughout this thesis aims at investigating the suitability of different middleware technologies with regard to application design, development, and deployment in the context of mobile networks. Mostly based upon prototypes, shortcomings of those technologies are identified and possible solutions are proposed and evaluated where appropriate. Besides tailoring middleware to specific communication and device characteristics, the cellular structure of current mobile networks may and shall be exploited in favor of more scalable and robust systems. Hence, an additional topic considered within this thesis is to point out and investigate suitable approaches permitting to benefit from such cellular infrastructures. In particular, a system architecture for the development of applications in the context of mobile networks will be proposed. An evaluation of this architecture employing mobile agents as flexible, network-side representatives for mobile terminals is performed, again based upon a prototype application. In summary, this thesis aims at providing several complementary approaches regarding middleware support tailored for mobile, cellular networks, a field considered to be of rising importance in a world where mobile communication and particularly data services emerge rapidly, augmenting the globally interconnecting, wired Internet.
Das Konzept der proximalen Mehrschritt-Regularisierung (MSR) auf Folgen von Gittern bei der Lösung inkorrekter Variationsungleichungen wurde von Kaplan und Tichatschke im Jahre 1997 in ihrer Arbeit "Prox-regularization and solution of illposed elliptic variational inequalities" vorgeschlagen und theoretisch motiviert. In demselben Artikel betrachtet man ein allgemeines Problem der partiellen Regularisierung auf einem abgeschlossenen Unterraum. Als Gegenstand der Anwendung solcher Regularisierung können die schlecht gestellten Optimalsteuerprobleme heraustreten, wobei der Unterraum in dem ganzen Prozessraum durch Steuervariablen gebildet wird. Im ersten Kapitel der vorliegenden Dissertation betrachten wir ein abstraktes linear-quadratisches Kontrollproblem in allgemeinen Hilberträumen. Wir diskutieren Voraussetzungen und Bedingungen, unter denen das Kontrollproblem inkorrekt wird. Danach werden zwei allgemeine numerische Verfahren der partiellen Mehrschritt-Regularisierung formuliert. Im ersten Fall untersucht man das MSR-Verfahren, in dem die Zustandsgleichung in einen quadratischen Strafterm eingebettet wird, gemäß der entsprechenden Publikationen von Kaplan und Tichatschke. Im zweiten Fall werden die Ersatzprobleme des MSR-Verfahrens mit exakt erfüllter Zustandsgleichung entwickelt. Im Mittelpunkt sämtlicher Forschungen steht die Konvergenz der approximativen Lösungen von Ersatzproblemen des MSR-Verfahrens gegen ein Element aus der Optimalmenge des Ausgangsproblems. Es stellt sich die Frage: in welchem der genannten Fälle können schwächeren Konvergenzbedingungen für die inneren Approximationen angegeben werden? Um diese Frage aufzuklären, untersuchen wir zwei inkorrekten Kontrollproblme mit elliptischen Zustandsgleichungen und verteilter Steuerung. Das erste Problem kann auf das bekannte Fuller-Problem zurückgeführt werden, für welches eine analytische Lösung mit sogenanntem "chattering regime" existiert und welches ein Basisbeispiel für unsere Aufgaben liefert. Zur Lösung des Fuller-Problems formulieren wir einen MSR-Algorithmus, in dem man mit Fehlern des Strafverfahrens und der FEM-Approximationen rechnen muß. Als Hauptergebnis erhalten wir ein Konvergenzkriterium, das das asymptotische Verhalten von Regularisierungs-, Diskretisierungs- und Strafparametern des MSR-Algorithmus bestimmt. Im letzten Kapitel formulieren wir ein anderes schlecht gestelltes Optimalsteuerproblem mit verteilter Steuerung über dem Polygongebiet. Die Zustandsgleichung wird nun durch ein Poisson-Problem mit gemischten Randbedingungen erzeugt. Solche Aufgabenstellung liefert eine natürliche Erweiterung des auf einer gewöhnlichen Differentialgeichung beruhenden Fuller-Problems auf die Kontrollprobleme mit partiellen Differentialgleichungen. Wir formulieren neuerlich das MSR-Verfahren, in dem man neben dem Diskretisierungsfehler auch einen Berechnungsfehler berücksichtigt. Diesmal verzichten wir aber auf die Straftechniken und stellen die Ersatzprobleme mit exakt erfüllter Zustandsgleichung zusammen. Mit diesem alternativen Zugang und anhand der Falkschen Beweistechniken erhalten wir ein schwächeres und somit auch besseres Konvergenzkriterium für das MSR-Verfahren. Zum Abschluß präsentieren wir Ergebnisse der numerischen Tests, durchgeführt mit dem MSR-Verfahren für ein konkretes Optimalsteuerproblem, dessen Lösung ein zweidimensionales chattering regime aufweist.
Diese Dissertation behandelt das Thema des Sprachkontakts zwischen der Maya-Sprache k'iche' und das Spanische in Guatemala. Der Sprachkontakt ist seit der Eroberung des Eroberung des K'iche'-Königreichs durch Don Pedro de Alvarado im 16. Jahrhundert von verschiedenen Faktoren geprägt worden: Diese sind ethnohistorischer, sprachpolitischer, religiöser und soziokultureller Natur. So waren die ersten, die sich mit den indigenen Sprachen in der Neuen Welt befassten, die katholischen Missionaren, die Katechismen und Gebetsbücher in einheimische Sprachen übersetzten. Die Renaissance der Erforschung dieser Sprachen wiederum verdankt man den modernen Missionaren, die in den 70er Jahren des vergangenen Jahrhunderts nach Guatemala kamen. Heute versteht man die Maya-Lingustik als Teil einer soziokulturellen Bewegung, die in den letzten 20 Jahren ganz Lateinamerika verändert hat: der sogenannte indigenismo. Das Spanische Guatemalas zeigt sich in der Gegenwart von der Jahrhunderte lange Koexistenz mit den Mayasprachen (hier vor allem der Mayasprache k'iche') geprägt. Diese Prägung ist, wie in dieser Arbeit dargelegt wird, auf phonologischer, morphologischer, morphosyntaktischer und pragmatischer Weise zu erkennen.
Auf der Grundlage großer Datensätze bereits behandelter Psychotherapiepatienten werden typische Veränderungsmuster identifiziert, die Therapeuten dabei unterstützen sollen, den beobachteten Verlauf ihrer Patienten besser einordnen und Erfolgswahrscheinlichkeiten ableiten zu können. Dabei werden Unterschiede und Gemeinsamkeiten dieser Muster und deren Implikationen in Bezug auf Therapieerfolg und -länge für verschiedene Störungsbilder, Erhebungsinstrumente, Therapiephasen und Untersuchungsdesigns herausgearbeitet sowie rechenintensive Identifikationsmethoden mit einfacheren verglichen.
Harvesting of silage maize in late autumn on waterlogged soils may result in several ecological problems such as soil compaction and may subsequently be a major threat to soil fertility in Europe. It was hypothesized that perennial energy crops might reduce the vulnerability for soil compaction through earlier harvest dates and improved soil stability. However, the performance of such crops to be grown on soil that are periodically waterlogged and implications for soil chemical and microbial properties are currently an open issue. Within the framework of a two-year pot experiment we investigated the potential of the cup plant (Silphium perfoliatum L.), Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus), giant knotweed (Fallopia japonicum X bohemica), tall wheatgrass (Agropyron elongatum), and reed canary grass (Phalaris arundinacea) for cultivation under periodically waterlogged soil conditions during the winter half year and implications for soil chemical and biological properties. Examined perennial energy crops coped with periodical waterlogging and showed yields 50% to 150% higher than in the control which was never faced with waterlogging. Root formation was similar in waterlogged and non-waterlogged soil layers. Soil chemical and microbial properties clearly responded to different soil moisture treatments. For example, dehydrogenase activity was two to four times higher in the periodically waterlogged treatment compared to the control. Despite waterlogging, aerobic microbial activity was significantly elevated indicating morphological and metabolic adaptation of the perennial crops to withstand waterlogged conditions. Thus, our results reveal first evidence of a site-adapted biomass production on periodical waterlogged soils through the cultivation of perennial energy crops and for intense plant microbe interactions.
Perennial energy crops (PECs) are increasingly used as feedstock to produce energy in an environmental friendly way. Compared to traditional conversion strategies like thermal use, sophisticated technologies such as biomethanation defined different re-quirements of the feedstock. Whereas the first concept relies on dry, woody mate-rial, biomethanation requires a moist feedstock. Thus, over time, the spectrum of species used as PECs has widened. Moreover, harvest dates were adjusted to pro-vide the feedstock at suitable moisture contents. It is well known that perennial, lignocellulose- based energy crops, compared to annual, sugar- and starch- based ones, offer ecological advantages such as, inter alia, improving biodiversity in landscape, protecting soil against erosion, and protecting groundwater from nutrient inputs. However, one of the main arguments for PEC cultivation was their undemanding nature concerning external inputs. With respect to the broader spectrum of PEC spe-cies and changed harvest dates, the question arises whether the concept of PECs being low- input energy crops is still valid. This also implies the question of suitable grow-ing conditions and sustainable management. The aims of this opinion paper were to classify different PECs according to their life- form strategy, compare nutrient exports when harvested in different maturation stages, and to discuss the results in the context of sustainable PEC cultivation on marginal land. This study revealed that nutrient exports with yield biomass of PECs harvested in green state are in the same range than those of annual energy crops and therewith several times higher than those of PECs harvested in brown state or of woody short rotation coppices. Thus, PECs can-not universally be claimed as low- input energy crops. These results also imply the consequences of cultivation of PECs on marginal land. Finally, the question has to be raised whether the term PECs should prospectively be better specified in written and spoken words.
Energy transition strategies in Germany have led to an expansion of energy crop cultivation in landscape, with silage maize as most valuable feedstock. The changes in the traditional cropping systems, with increasing shares of maize, raised concerns about the sustainability of agricultural feedstock production regarding threats to soil health. However, spatially explicit data about silage maize cultivation are missing; thus, implications for soil cannot be estimated in a precise way. With this study, we firstly aimed to track the fields cultivated with maize based on remote sensing data. Secondly, available soil data were target-specifically processed to determine the site-specific vulnerability of the soils for erosion and compaction. The generated, spatially-explicit data served as basis for a differentiated analysis of the development of the agricultural biogas sector, associated maize cultivation and its implications for soil health. In the study area, located in a low mountain range region in Western Germany, the number and capacity of biogas producing units increased by 25 installations and 10,163 kW from 2009 to 2016. The remote sensing-based classification approach showed that the maize cultivation area was expanded by 16% from 7305 to 8447 hectares. Thus, maize cultivation accounted for about 20% of the arable land use; however, with distinct local differences. Significant shares of about 30% of the maize cultivation was done on fields that show at least high potentials for soil erosion exceeding 25 t soil ha−1 a−1. Furthermore, about 10% of the maize cultivation was done on fields that pedogenetically show an elevated risk for soil compaction. In order to reach more sustainable cultivation systems of feedstock for anaerobic digestion, changes in cultivated crops and management strategies are urgently required, particularly against first signs of climate change. The presented approach can regionally be modified in order to develop site-adapted, sustainable bioenergy cropping systems.
Production of biomass feedstock for methanation in Europe has focused on silages of maize and cereals. As ecological awareness has increased in the last several years, more attention is being focused on perennial energy crops (PECs). Studies of specific PECs have shown that their cultivation may enhance agrobiodiversity and increase soil organic carbon stocks while simultaneously providing valuable feedstock for methanation. This study was designed to compare soil quality indicators under annual energy crops (AECs), PECs and permanent grassland (PGL) on the landscape level in south-western Germany. At a total 25 study sites, covering a wide range of parent materials, the cropping systems were found adjacent to each other. Stands were commercially managed, and PECs included different species such as the Cup Plant, Tall Wheatgrass, Giant Knotweed, Miscanthus, Virginia Mallow and Reed Canary Grass. Soil sampling was carried out for the upper 20 cm of soil. Several soil quality indicators, including soil organic carbon (Corg), soil microbial biomass (Cmic), and aggregate stability, showed that PECs were intermediate between AEC and PGL systems. At landscape level, mean Corg content for (on average) 6.1-year-old stands of PEC was 22.37 (±7.53) g kg1, compared to 19.23 (±8.08) and 32.08 (±10.11) for AEC and PGL. Cmic contents were higher in PECs (356 ± 241 lgCg1) compared to AECs (291 ± 145) but significantly lower than under PGL (753 ± 417). The aggregate stability increased by almost 65% in PECs compared to AEC but was still 57% lower than in PGL. Indicator differences among cropping systems were more pronounced when inherent differences in the parent material were accounted for in the comparisons. Overall, these results suggest that the cultivation of PECs has positive effects on soil quality indicators. Thus, PECs may offer potential to make the production of biomass feedstock more sustainable.
Vor dem Hintergrund der im Herbst 2008 begonnenen Finanzmarktkrise beschäftigt der Beitrag sich mit der verfassungsrechtlichen Betrachtung der im Zuge dessen ergriffenen politischen Maßnahmen. Er beleuchtet kritisch das Verhältnis von Staat und Kapital, gegliedert nach Funktionen des Staates als Garant des Kapitals, als Regelungsinstanz internationaler Kapitalströme und als Wirtschaftssubjekt aufgearbeitet. Dabei wird sowohl das Europäische Verfassungsrecht als auch das Völkerrecht als Verfassungsrecht der Internationalen Gemeinschaft in die Überlegungen einbezogen. Der Autor problematisiert die begrenzte Steuerungskraft der Verfassungsrechtswissenschaft im Zusammenhang mit der Finanzmarktkrise, fordert aber von dieser, dass sie innerhalb ihrer Möglichkeiten zur Gefahrenabwehr handelt. Außerdem müsse sie verhindern, dass aufgrund der Finanzmarktkrise entstandene Schäden im deutschen und europäischen Verfassungsrecht verbleiben.