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Die vorliegende Arbeit widmet sich der Beantwortung der Fragestellung, inwieweit die NATOisierung Polens und Tschechiens im Bereich der zivil-militärischen Beziehungen erfolgreich war, und aufgrund welcher Akteure, Praktiken und Bedingungen die Normübernahme (nicht) erfolgte. NATOisierung wird hierbei als Sozialisationsprozess im Politikfeld Sicherheit begriffen. Konzeptioneller Ausgangspunkt für die theoriegeleiteten Fallstudien bildet die Entwicklung eines Forschungsdesigns, mittels dessen der rational-institutionalistische und der konstruktivistisch-institutionalistische Strang der internationalen Sozialisations-forschung für die Analyse der NATOisierung postkommunistischer Sicherheitspolitik nutzbar gemacht werden kann. In Kritik an der Mehrheit der Sozialisationsstudien, die die Übernahme von Normen internationaler Institutionen seitens der postkommunistischen Staaten entweder als Verhandlungs- und Anpassungsprozess strategisch handelnder Akteure oder als sozialen Lern- und normativen Überzeugungsprozess intrinsisch motivierter Akteure betrachten, argumentiert diese Studie, dass die Wahl eines komplementären Zugangs sowohl aus theoretisch-konzeptionellen als auch empirisch-phänomenologischen Erwägungen unabdingbar ist. Die hierbei zu Grunde liegende Methode der doppelten Interpretation, mittels derer der Verlauf und das Ergebnis der NATOisierung Polens und Tschechiens im Bereich der zivil-militärischen Beziehungen sowohl aus Sicht des rationalen als auch des konstruktivistischen Institutionalismus beleuchtet worden sind, hat sich als tragfähig erwiesen. In der Tat variiert die Erklärungskraft beider theoretischer Ansätze im Hinblick auf die unterschiedlichen Akteure, Phasen und/oder Kontexte des sicherheitspolitischen Sozialisationsprozesses. Wenngleich die NATO durch ihre Sozialisationspolitik den Demokratisierungsprozess Polens und Tschechiens im Politikfeld Sicherheit begünstigte, bestätigt die empirische Analyse die weit verbreitete Betrachtungsweise der 'Partnerschaft für den Frieden' als ausschließliche Erfolgsgeschichte nicht. Vielmehr war die Erweiterungs- und Sozialisationspolitik der NATO mit gravierenden (nichtintendierenden) Konsequenzen verbunden, die sich hinderlich auf die Transformation der zivil-militärischen Beziehungen postkommunistischer Staaten auswirkten.
Einen literarischen Text entlang eines figürlichen Körperleibs zu lesen und zu deuten, lenkt die Lektüre zwangsläufig auf unwiderrufliche und unabänderliche Grunddispositionen des menschlichen Daseins wie Sterblichkeit, Verletzlichkeit, Verwundbarkeit, Bedürftigkeit und wechselseitige Angewiesenheit. Eine der korporalen Entsprechungen für die eigene Bedürftigkeit äußert sich in den Stücken der deutschsprachgigen Gegenwartsdramatik häufig als Suche nach oder Bitte um Beistand. Die eigene Schwäche bedarf der fremden Kraft, um aufgefangen zu werden. In der Korrespondenzfigur des fallenden und haltenden Körpers wird das Phänomen der Fürsorge entfaltet. Die Verweigerung von Fürsorge wird in der Zweifachfigur eines abwehrenden und eines zurückgewiesenen Körpers zugespitzt. Mit der leiblichen Präsenz der Figuren wird ein solidarisches Potenzial angeboten. Die Rücknahme des eigenen Körperleibs aus dem Blickfeld des Anderen suspendiert jedoch die Möglichkeit, dass die potenziell vorhandene Solidaritätsfähigkeit tatsächlich in Anspruch genommen werden kann. Im Rückzug der Figuren deutet sich meist die Entscheidung an, den eigenen Körperleib nicht als möglichen Halt oder Anhaltspunkt für den Anderen zu erkennen zu geben.
Theoretischer Hintergrund der vorliegenden Arbeit bildet das Persönlichkeitskonstrukt der Kontrollüberzeugungen (locus of control). Es wurde im Rahmen der sozialen Lerntheorie von Rotter (1954, 1966) entwickelt und beinhaltet generalisierte Handlungs-Ergebnis-Erwartungen. Die zunächst eindimensionale Erfassung der internalen versus externalen Kontrollüber-zeugungen erfuhr " nicht zuletzt aufgrund widersprüchlicher empirischer Befunde " durch Levenson (1972) eine Differenzierung in eine sozial bedingte und eine fatalistische Externalität. In Bezug auf die Vorhersage des Behandlungserfolgs bei Alkoholabhängigkeit hat sich in bisherigen Studien die mehrdimensionale, bereichsspezifische Erfassung der Kontrollüberzeugungen etabliert. In den zahlreichen Untersuchungen, die sich in ihrer Methodik stark voneinander unterscheiden, stellte sich eine höhere Internalität als prädiktiv für eine günstige, eine erhöhte fatalistische Externalität hingegen als prädiktiv für eine ungünstige Prognose heraus. Dabei wird von einem umgekehrt u-förmigen Verlauf eines günstigen Kontrollüberzeugungsstils ausgegangen, wonach sowohl eine zu hohe als auch eine zu niedrige Internalität zu einer inadäquaten Wahrnehmung der eigenen Kontrollmöglichkeiten führen. In dieser Arbeit interessieren die Veränderungen in den generalisierten und bereichsspezifischen Kontroll- und Kompetenzüberzeugungen bei stationär behandelten alkoholabhängigen Patienten. Unter Berücksichtigung weiterer Variablen wie Therapiemotivation, psychopathologische Symptombelastung, Suchtverlangen und komorbide depressive Erkrankung sollen Prädiktoren für die Rückfälligkeit während der Behandlung sowie bis zu einem Jahr danach identifiziert werden. Im Weiteren werden bedeutsame Zusammenhänge zwischen der Ausprägung der Kontrollüberzeugungen und kognitiven Leistungsbeeinträchtigungen vermutet. Externale Kontrollüberzeugungen werden dabei mit Leistungsdefiziten in Verbindung gebracht. Zur Untersuchung der Frage, ob eine hohe Internalität mit einer generellen Überschätzung der eigenen Fähigkeiten und damit einem ungünstigeren Behandlungsergebnis einhergeht, soll die Selbsteinschätzung in fünf neuropsychologischen Testverfahren herangezogen werden. Es wurden 102 alkoholabhängige Patienten in die Studie eingeschlossen. 81 davon konnten sowohl am Anfang als auch am Ende einer durchschnittlich zehnwöchigen stationären Behandlung untersucht werden. 51 Patienten wurden zusätzlich nach einem Jahr schriftlich befragt. Während der Behandlung konnten bei der gesamten Stichprobe, insbesondere bei Patienten mit einem ungünstigeren Kontrollüberzeugungsstil, Veränderungen in die gewünschte Richtung beobachtet werden: Das Selbstkonzept und die Internalität nahmen zu, während sich die sozial bedingte und fatalistische Externalität verringerten. Als einziger signifikanter Prädiktor für die Ein-Jahres-Abstinenz stellte sich das bereichsspezifische, prospektiv ausgerichtete Selbstkonzept zu Beginn der Behandlung heraus. Die bei Behandlungsende erhobenen Variablen besassen keinen Vorhersagewert. Insofern kann angenommen werden, dass die Veränderungen während der Behandlung in nicht unerheblichem Masse durch kurzzeitige Hospitalisations- und soziale Erwünschtheitseffekte beeinflusst worden sind. Patienten, die bereits während der Behandlung rückfällig wurden, zeichneten sich im Vergleich zu abstinenten Patienten bereits zu Beginn durch ein niedrigeres Selbstkonzept, eine niedrigere Internalität sowie eine erhöhte fatalistische Externalität aus. Sie waren psychisch belasteter, hatten ein grösseres Suchtverlangen und wiesen häufiger eine komorbide depressive Störung auf. Bezüglich der bereichsspezifischen, nicht jedoch der generalisierten Kontrollüberzeugungen unterschieden sie sich am Ende der Behandlung noch deutlicher von abstinen-ten Patienten. Die Differenzen blieben bis zur Ein-Jahres-Katamnese bestehen. Insgesamt stellten für die Rückfälligkeit während der Behandlung ein ungünstigerer Kontrollüberzeugungsstil, eine depressive Erkrankung, ein hohes Suchtverlangen und kognitive Leistungseinbussen Risikofaktoren dar, die sich wechselseitig beeinflussten. Patienten mit sehr hoher Internalität zeichneten sich durch eine generelle Überschätzung ihrer kognitiven Leistungsfähigkeit aus. Übereinstimmend damit schützte eine sehr hohe Internalität nicht vor Rückfälligkeit. Eine niedrige Internalität ging hingegen mit einer Unterschätzung der Leistungsfähigkeit in zwei von fünf Tests einher. Die Ergebnisse entsprechen grösstenteils den Erwartungen. Sie werden abschliessend unter Berücksichtigung der methodischen Stärken und Schwächen der vorliegenden empirischen Untersuchung erörtert, in den aktuellen Kenntnisstand eingeordnet und im Hinblick auf zukünftige Forschungsperspektiven diskutiert.
Die Dissertation bietet erstmals eine systematisch vergleichende Analyse von jüdischen Gemeinden in Kathedralstädten. Diese gehören zu einem Städtetypus, der wesentlich durch seine Mittelpunktfunktion innerhalb der Bistümer bestimmt ist und in dem sich urbanes Leben bis zum 14. Jahrhundert am stärksten entfaltete. Kathedralstädte besaßen religiöse, wirtschaftliche, politische, militärische und geistige Funktionen und standen in engen Wechselbeziehungen zum Umland. Darüber hinaus beheimateten sie die frühesten christlichen Stadtgemeinden sowie fast ausnahmslos die bedeutendsten Judengemeinden innerhalb der Diözesen. Die untersuchten Zentren umspannten mit ihren aneinander grenzenden Bistümern den Südosten der deutschen "Altsiedellande". Hier entfalteten sich jüdische Niederlassungen in der Regel früher und stärker als in den östlichen "Neusiedellanden". Zum Süden waren die bayerischen von den südalpinen Juden getrennt. In östlicher Richtung war insbesondere Regensburg mit den dortigen christlichen und jüdischen Bewohnern ein Brückenkopf in die Donaulande und nach Böhmen. Zugleich fungierten die jüdischen Gemeinden von Augsburg und Regensburg als Vermittlerinnen zu den intensiv von Juden besiedelten Regionen Frankens, Schwabens und der Oberpfalz. Mit der Beachtung dieser weiträumigen Verbindungen bietet die Studie neue Zugänge zu den europäischen Dimensionen der mittelalterlichen Geschichte der Juden. Vor diesem Hintergrund werden in vergleichender Perspektive die komplexen Beziehungen zwischen Juden und Christen auf ökonomischer, sozialer und rechtlicher Ebene untersucht, die jeweils unterschiedlichen Handlungsspielräume dargestellt und mit zahlreichen Beispielen illustriert. Der dabei konsequent komparatistisch ausgerichtete Ansatz öffnet den Blick für die Besonderheiten der Lebensbedingungen von Juden in den Kathedralstädten des weiteren altbayerischen Raumes und trägt zu einer grundlegenden Erweiterung des Forschungsstandes bei.
Die vorliegende Studie untersucht die Besonderheiten diskursiver Strategien, sowie struktureller und sprachlicher Merkmale der japanischsprachigen Textsorte Literatur-Rezension. Auf der Grundlage der herausgearbeiteten textlinguistischen Merkmale werden Didaktisierungsbeispiele für den Fachtext-Leseunterricht entworfen. Ziel ist somit der Entwurf einer textlinguistischen Fundierung der (Fach-)textlektüre am Beispiel der Textsorte Rezension.
Die Materialbasis der vorliegenden Studie bilden 45 Rezensionen literarischer Neuerscheinungen aus dem wöchentlich erscheinenden Rezensionsorgan Tosho shinbun (Die Bücherzeitung) des Jahres 1999.
Die Kriterien für die Analyse werden aus einem Modell des Textsortenwissens von Fix 2006 abgeleitet (Teil I). Bei der Analyse stehen daher Aspekte im Zentrum, die den Aufbau von Wissen (Schemata) über die Textsorte bzw. Textsortenkonventionen und deren struktureller und sprachlicher Realisationen dienen können. Übergeordnete Phänomene wie Tempusgebrauch oder Fachsprachlichkeit werden ebenfalls untersucht. Eine quantitative Auswertung der Ergebnisse ermöglicht Rückschlüsse auf die didaktische Relevanz eines beobachteten Phänomens (Teil II).
Kriterien zur Textauswahl und Progression bei der Didaktisierung ausgewählter Rezensionen liefert ein Ansatz von Sandig 2000, die eine Klassifizierung von Texten auf der Grundlage der Prototypentheorie vorschlägt. Danach verdichten sich bestimmte Kommunikationsmuster zu mentalen Textschemata mit unterschiedlichen Ausprägungen je nach Prototypikalität der Texteigenschaften.
Das konstruktivistische Leseprozessmodell von Wolff 1990 schließlich liefert die Vorgaben, nach denen die Ergebnisse der Textanalyse anhand ausgewählter Beispiele lesedidaktisch aufbereitet werden (Teil III).
Der Anhang (Teil IV) bietet eine Zusammenstellung von in den untersuchten Rezensionen verwendeten Ausdrücken, der sich auf die Darstellung, Interpretation, Analyse und Bewertung von literarischen Werken beziehen.
Die vorliegende Arbeit untersucht zwei grundlegende Fragestellungen im Hinblick auf den Betrieb von Genbanken als Beitrag zur Sicherung der genetischen Diversität. Das erste Kapitel behandelt aus rechtlicher Sicht die juristischen Fragen nach dem Zugang zu genetischen Ressourcen, nach dem Ausgleich aus der Nutzung entstehender Vorteile (Access and Benefit Sharing, ABS) und nach den Möglichkeiten des Handels mit Proben gefährdeter Tierarten, dies sowohl im Hinblick auf die rein wissenschaftliche Forschung als auch in Bezug auf kommerziell orientierte Zwecke. Grundlegend für die Bearbeitung dieser Fragen war die detaillierte Betrachtung des Übereinkommens über die biologische Vielfalt (CBD) und des Übereinkommens über den internationalen Handel mit gefährdeten Arten freilebender Tiere und Pflanzen (CITES). Da das CBD im Hinblick auf den Zugang zu genetischen Ressourcen in der Bundesrepublik Deutschland bisher nicht umgesetzt ist, bleibt dem Betreiber einer Genbank zur rechtlichen Absicherung und Klarheit nur die Aushandlung von Materialübertragungsverträgen mit den Ursprungsländern der genetischen Ressourcen. Der nachfolgende Handel mit gelagerten Proben gefährdeter Tierarten ist möglich, wenn dies nicht-kommerziell zur wissenschaftlichen Forschung erfolgt und die beteiligten Institutionen bei ihren Regierungen als wissenschaftliche Institutionen registriert sind. Bei kommerziellen Absichten unterliegt der Handel streng den durch das CITES vorgegebenen Regulierungen. Ausnahmen des Handelsverbotes sind möglich, z.B. dann wenn es sich um Proben von Tieren handelt, die in Gefangenschaft gezüchtet worden sind. Das zweite Kapitel behandelt aus naturwissenschaftlicher Sicht die Möglichkeit der direkten Gewinnung genetischer Materialien von Tieren. Hierbei wurde die Isolierung adulter Stammzellen aus der Haut von Säugetieren als Zielzellen zur Lagerung in Genbanken fokussiert. Am Modellorganismus Hausschwein (Sus scrofa domestica) wurde eine Methode zur Isolation adulter stammzellähnlicher Zellen aus der Haut etabliert. Durch nachfolgende Laborversuche wurden die isolierten stammzellähnlichen Zellen (pSSCs, porcine skin derived stem cell-like cells) charakterisiert. Wie mesenchymale Stammzellen haben pSSCs eine fibroblasten-ähnliche Morphologie und exprimieren die Oberflächenproteine CD9, CD29, CD44 , CD105 und sehr gering CD90. Neben diesen konnte die Expression der stammzellasoziierten Gene Stat3, Oct3/4, Sox2, Nestin, Bcrp1/ABCG2 und Bmi1 nachgewiesen werden. Weitere Versuche zeigten die induzierte Differenzierung der pSSCs zu Zellen zweier embryonaler Keimblätter, dem Ektoderm (Neuronen, Astrozyten) und dem Mesoderm (glatte Muskelzellen und Adipozyten). Zur vollständigen Charakterisierung und gänzlichen Ermittlung des Differenzierungspotentials bedarf es allerdings weiterer Versuche, die wegen der Kostspieligkeit und einem erhöhten zeitlichen Aufwand hier nicht realisierbar waren. Die Expansion und die Kryokonservierung der pSSCs zeigten geringfügige Auswirkungen auf den Phänotyp und das Differenzierungspotential. In Bezug auf die Kryokonservierung konnte wegen der geringen Anzahl an Versuchen eine definitive Aussage über ihre Folgen nicht getroffen werden. Folglich bedarf es weiterer Untersuchungen zur Ermittlung der Auswirkungen der Kryokonservierung auf adulte Stammzellen, die aus der Haut gewonnen werden können. Durch ihre Lagerung in Genbanken eröffnen aus der Haut isolierbare Stammzellen neue Möglichkeiten für den Artenschutz, dies vor allem durch ihre Anwendbarkeit im Rahmen modernster Reproduktionsmethoden und als nahezu unendliche DNA-Quelle für phylogenetische Studien, die zum Populationsmanagement unerlässlich sind. Trotz der sich aus dieser Arbeit ergebenden neuen Fragen - im Hinblick auf den Zugang, die Gewinnung und auch die Lagerung genetischer Materialien gefährdeter Tierarten -, bleibt festzuhalten, dass Genbanken generell die Möglichkeit bieten, vitales, biologisches Material bereitzuhalten. Dies ist sowohl bedeutend für die Grundlagenforschung als auch für den Einsatz dieser Materialien zur Steigerung der Reproduktion gefährdeter Arten, letztlich mit dem Ziel, genetische Variationen zu erhalten, die anderenfalls verloren gehen würden.
In this thesis, three studies investigating the impact of stress on the protective startle eye blink reflex are reported. In the first study a decrease in prepulse inhibition of the startle reflex was observed after intravenous low dose cortisol application. In the second study a decrease in reflex magnitude of the startle reflex was observed after pharmacological suppression of endogenous cortisol production. In the third study, a higher reflex magnitude of the startle reflex was observed at reduced arterial and central venous blood pressure. These results can be interpreted in terms of an adaption to hostile environments.
Legalisation cannot be fully explained by interest politics. If that were the case, the attitudes towards legalisation would be expected to be based on objective interests and actual policies in France and Germany would be expected to be more similar. Nor can it be explained by institutional agency, because there are no hints that states struggle with different normative traditions. Rather, political actors seek to make use of the structures that already exist to guar-antee legitimacy for their actions. If the main concern of governmental actors really is to accumulate legitimacy, as stated in the introduction, then politicians have a good starting position in the case of legalisation of illegal foreigners. Citizens" negative attitudes towards legalisation cannot be explained by imagined labour market competition; income effects play only a secondary role. The most important explanatory factor is the educational level of each individual. Objective interests do not trigger attitudes towards legalisation, but rather a basic men-tal predisposition for or against illegal immigrants who are eligible for legalisation. Politics concerning amnesties are thus not tied to an objectively given structure like the socio-economic composition of the electorate, but are open for political discretion. Attitudes on legalising illegal immigrants can be regarded as being mediated by beliefs and perceptions, which can be used by political agents or altered by political developments. However, politicians must adhere to a national frame of legitimating strategies that cannot be neglected without consequences. It was evident in the cross-country comparison of political debates that there are national systems of reference that provide patterns of interpretation. Legalisation is seen and incorporated into immigration policy in a very specific way that differs from one country to the next. In both countries investigated in this study, there are fundamental debates about which basic principles apply to legalisation and which of these should be held in higher esteem: a legal system able to work, humanitarian rights, practical considerations, etc. The results suggest that legalisation is "technicized" in France by describing it as an unusual but possible pragmatic instrument for the adjustment of the inefficient rule of law. In Germany, however, legalisation is discussed at a more normative level. Proponents of conservative immigration policies regard it as a substantial infringement on the rule of law, so that even defenders of a humanitarian solution for illegal immigrants are not able to challenge this view without significant political harm. But the arguments brought to bear in the debate on legalisation are not necessarily sound because they are not irrefutable facts, but instruments to generate legitimacy, and there are enough possibilities for arguing and persuading because socio-economic factors play a minor role. One of the most important arguments, the alleged pull effect of legalisation, has been subjected to an empirical investigation. In the political debate, it does not make any dif-ference whether this is true or not, insofar as it is not contested by incontrovertible findings. In reality, the results suggest that amnesties indeed exert a small attracting influence on illegal immigration, which has been contested by immigration friendly politicians in the French par-liament. The effect, however, is not large; therefore, some conservative politicians may put too much stress on this argument. Moreover, one can see legalisation as an instrument to restore legitimacy that has slipped away from immigration politics because of a high number of illegally residing foreigners. This aspect explains some of the peculiarities in the French debate on legalisation, e.g. the idea that the coherence of the law is secured by creating exceptional rules for legalising illegal immigrants. It has become clear that the politics of legalisation are susceptible to manipulation by introducing certain interpretations into the political debate, which become predominant and supersede other views. In this study, there are no signs of a systematic misuse of this constellation by any certain actor. However, the history of immigration policy is full of examples of symbolic politics in which a certain measure has been initiated while the actors are totally aware of its lack of effect. Legalisation has escaped this fate so far because it is a specific instrument that is the result of neglecting populist mechanisms rather than an ex-ample of a superficial measure. This result does not apply to policies concerning illegal immi-gration in general, both with regard to concealing a lack of control and flexing the state- muscles.
We are living in a connected world, surrounded by interwoven technical systems. Since they pervade more and more aspects of our everyday lives, a thorough understanding of the structure and dynamics of these systems is becoming increasingly important. However - rather than being blueprinted and constructed at the drawing board - many technical infrastructures like for example the Internet's global router network, the World Wide Web, large scale Peer-to-Peer systems or the power grid - evolve in a distributed fashion, beyond the control of a central instance and influenced by various surrounding conditions and interdependencies. Hence, due to this increase in complexity, making statements about the structure and behavior of tomorrow's networked systems is becoming increasingly complicated. A number of failures has shown that complex structures can emerge unintentionally that resemble those which can be observed in biological, physical and social systems. In this dissertation, we investigate how such complex phenomena can be controlled and actively used. For this, we review methodologies stemming from the field of random and complex networks, which are being used for the study of natural, social and technical systems, thus delivering insights into their structure and dynamics. A particularly interesting finding is the fact that the efficiency, dependability and adaptivity of natural systems can be related to rather simple local interactions between a large number of elements. We review a number of interesting findings about the formation of complex structures and collective dynamics and investigate how these are applicable in the design and operation of large scale networked computing systems. A particular focus of this dissertation are applications of principles and methods stemming from the study of complex networks in distributed computing systems that are based on overlay networks. Here we argue how the fact that the (virtual) connectivity in such systems is alterable and widely independent from physical limitations facilitates a design that is based on analogies between complex network structures and phenomena studied in statistical physics. Based on results about the properties of scale-free networks, we present a simple membership protocol by which scale-free overlay networks with adjustable degree distribution exponent can be created in a distributed fashion. With this protocol we further exemplify how phase transition phenomena - as occurring frequently in the domain of statistical physics - can actively be used to quickly adapt macroscopic statistical network parameters which are known to massively influence the stability and performance of networked systems. In the case considered in this dissertation, the adaptation of the degree distribution exponent of a random, scale-free overlay allows - within critical regions - a change of relevant structural and dynamical properties. As such, the proposed scheme allows to make sound statements about the relation between the local behavior of individual nodes and large scale properties of the resulting complex network structures. For systems in which the degree distribution exponent cannot easily be derived for example from local protocol parameters, we further present a distributed, probabilistic mechanism which can be used to monitor a network's degree distribution exponent and thus to reason about important structural qualities. Finally, the dissertation shifts its focus towards the study of complex, non-linear dynamics in networked systems. We consider a message-based protocol which - based on the Kuramoto model for coupled oscillators - achieves a stable, global synchronization of periodic heartbeat events. The protocol's performance and stability is evaluated in different network topologies. We further argue that - based on existing findings about the interrelation between spectral network properties and the dynamics of coupled oscillators - the proposed protocol allows to monitor structural properties of networked computing systems. An important aspect of this dissertation is its interdisciplinary approach towards a sensible and constructive handling of complex structures and collective dynamics in networked systems. The associated investigation of distributed systems from the perspective of non-linear dynamics and statistical physics highlights interesting parallels both to biological and physical systems. This foreshadows systems whose structures and dynamics can be analyzed and understood in the conceptual frameworks of statistical physics and complex systems.
This thesis introduces a calibration problem for financial market models based on a Monte Carlo approximation of the option payoff and a discretization of the underlying stochastic differential equation. It is desirable to benefit from fast deterministic optimization methods to solve this problem. To be able to achieve this goal, possible non-differentiabilities are smoothed out with an appropriately chosen twice continuously differentiable polynomial. On the basis of this so derived calibration problem, this work is essentially concerned about two issues. First, the question occurs, if a computed solution of the approximating problem, derived by applying Monte Carlo, discretizing the SDE and preserving differentiability is an approximation of a solution of the true problem. Unfortunately, this does not hold in general but is linked to certain assumptions. It will turn out, that a uniform convergence of the approximated objective function and its gradient to the true objective and gradient can be shown under typical assumptions, for instance the Lipschitz continuity of the SDE coefficients. This uniform convergence then allows to show convergence of the solutions in the sense of a first order critical point. Furthermore, an order of this convergence in relation to the number of simulations, the step size for the SDE discretization and the parameter controlling the smooth approximation of non-differentiabilites will be shown. Additionally the uniqueness of a solution of the stochastic differential equation will be analyzed in detail. Secondly, the Monte Carlo method provides only a very slow convergence. The numerical results in this thesis will show, that the Monte Carlo based calibration indeed is feasible if one is concerned about the calculated solution, but the required calculation time is too long for practical applications. Thus, techniques to speed up the calibration are strongly desired. As already mentioned above, the gradient of the objective is a starting point to improve efficiency. Due to its simplicity, finite differences is a frequently chosen method to calculate the required derivatives. However, finite differences is well known to be very slow and furthermore, it will turn out, that there may also occur severe instabilities during optimization which may lead to the break down of the algorithm before convergence has been reached. In this manner a sensitivity equation is certainly an improvement but suffers unfortunately from the same computational effort as the finite difference method. Thus, an adjoint based gradient calculation will be the method of choice as it combines the exactness of the derivative with a reduced computational effort. Furthermore, several other techniques will be introduced throughout this thesis, that enhance the efficiency of the calibration algorithm. A multi-layer method will be very effective in the case, that the chosen initial value is not already close to the solution. Variance reduction techniques are helpful to increase accuracy of the Monte Carlo estimator and thus allow for fewer simulations. Storing instead of regenerating the random numbers required for the Brownian increments in the SDE will be efficient, as deterministic optimization methods anyway require to employ the identical random sequence in each function evaluation. Finally, Monte Carlo is very well suited for a parallelization, which will be done on several central processing units (CPUs).