This thesis addresses three different topics from the fields of mathematical finance, applied probability and stochastic optimal control. Correspondingly, it is subdivided into three independent main chapters each of which approaches a mathematical problem with a suitable notion of a stochastic particle system. In Chapter 1, we extend the branching diffusion Monte Carlo method of Henry-Labordère et. al. (2019) to the case of parabolic PDEs with mixed local-nonlocal analytic nonlinearities. We investigate branching diffusion representations of classical solutions, and we provide sufficient conditions under which the branching diffusion representation solves the PDE in the viscosity sense. Our theoretical setup directly leads to a Monte Carlo algorithm, whose applicability is showcased in two stylized high-dimensional examples. As our main application, we demonstrate how our methodology can be used to value financial positions with defaultable, systemically important counterparties. In Chapter 2, we formulate and analyze a mathematical framework for continuous-time mean field games with finitely many states and common noise, including a rigorous probabilistic construction of the state process. The key insight is that we can circumvent the master equation and reduce the mean field equilibrium to a system of forward-backward systems of (random) ordinary differential equations by conditioning on common noise events. We state and prove a corresponding existence theorem, and we illustrate our results in three stylized application examples. In the absence of common noise, our setup reduces to that of Gomes, Mohr and Souza (2013) and Cecchin and Fischer (2020). In Chapter 3, we present a heuristic approach to tackle stochastic impulse control problems in discrete time. Based on the work of Bensoussan (2008) we reformulate the classical Bellman equation of stochastic optimal control in terms of a discrete-time QVI, and we prove a corresponding verification theorem. Taking the resulting optimal impulse control as a starting point, we devise a self-learning algorithm that estimates the continuation and intervention region of such a problem. Its key features are that it explores the state space of the underlying problem by itself and successively learns the behavior of the optimally controlled state process. For illustration, we apply our algorithm to a classical example problem, and we give an outlook on open questions to be addressed in future research.

Under the impression of Europe’s drift into Nazism and Stalinism in the first half of the 20th century, social psychological research has focused strongly on dangers inherent in people’s attachment to a political system. The dissertation at hand contributes to a more differentiated perspective by examining violence-reducing aspects of political system attachment in four consecutive steps: First, it highlights attachment to a social group as a resource for violence prevention on an intergroup level. The results suggest that group attachment fosters self-control, a well-known protective factor against violence. Second, it demonstrates violence-reducing influences of attachment on a societal level. The findings indicate that attachment to a democracy facilitate peaceful and prevent violent protest tendencies. Third, it introduces the concept of political loyalty, defined as a positive attitude towards democracy, in order to clarify the different approaches of political system attachment. A set of three studies show the reliability and validity of a newly developed political loyalty questionnaire that distinguishes between affective and cognitive aspects. Finally, the dissertation differentiates former findings with regard to protest tendencies using the concept of political loyalty. A set of two experiments show that affective rather than cognitive aspects of political loyalty instigate peaceful protest tendencies and prevent violent ones. Implications of this dissertation for political engagement and peacebuilding as well as avenues for future research are discussed.

Es wird ein Workshopkonzept dargelegt, um das im Rahmen des PODMAN-Projektes entwickelte DIAMANTModell zur Implementierung einer institutionellen FDM-Servicelandschaft kennenzulernen. Anhand von Beispielen erfahren die Teilnehmenden, wie die entwickelten Instrumente auf die eigene Forschungseinrichtung angewendet werden. Primär wird das Konzept für den Initial-Workshop vorgestellt, der alle FDM-Akteur*innen einer Forschungseinrichtung zusammenbringt, um das DIAMANT-Modell zunächst auf die gesamte Forschungseinrichtung zu applizieren. Daraus wurde ein weiteres Workshopkonzept abgeleitet, das insbesondere für die fach- oder abteilungsspezifische Bedarfserhebung vorgesehen ist.

Wie ist es möglich, den Willen und die Meinung von Grundschulkindern konstruktiv zu nutzen? Wie können Lehrer*innen, Erzieher*innen und Kinder verschiedener Altersstufen auf Augenhöhe miteinander diskutieren, planen und Projekte erfolgreich umsetzen? Das Schulparlament in Fentingen zeigt, wie es geht.

In vielen Schulen der Großregion werden demokratiepädagogische Projekte und Bestrebungen durchgeführt, um Schüler*innen an der Gestaltung der eigenen Schule zu beteiligen. Daneben gibt es ein oft unterschätztes Instrument, das eine institutionelle Mitsprache auf Augenhöhe mit anderen schulischen Akteuren ermöglicht: die Schülervertretung.

Digitale Tools bieten vielfältige Möglichkeiten, demokratische Beteiligung in Schule und Gesellschaft zu unterstützen, an politischen Entscheidungsprozessen zu partizipieren und schulische Gremienarbeit, Entwicklungsprozesse und Projekte zu organisieren. Damit Schüler*innen die Tools kompetent nutzen können, sollte ihre Anwendung in Schule und Unterricht erprobt und reflektiert werden.

Les outils numériques offrent un large éventail de possibilités pour favoriser la participation démocratique dans les écoles et la société, pour participer aux processus d’élaboration des politiques et pour organiser le travail des comités scolaires, les processus de développement et les projets. Afin de permettre aux élèves d’employer les outils de façon efficace, leur utilisation à l’école et dans l’enseignement doit être testée et faire l’objet d’une réflexion.

In the modeling context, non-linearities and uncertainty go hand in hand. In fact, the utility function's curvature determines the degree of risk-aversion. This concept is exploited in the first article of this thesis, which incorporates uncertainty into a small-scale DSGE model. More specifically, this is done by a second-order approximation, while carrying out the derivation in great detail and carefully discussing the more formal aspects. Moreover, the consequences of this method are discussed when calibrating the equilibrium condition. The second article of the thesis considers the essential model part of the first paper and focuses on the (forward-looking) data needed to meet the model's requirements. A large number of uncertainty measures are utilized to explain a possible approximation bias. The last article keeps to the same topic but uses statistical distributions instead of actual data. In addition, theoretical (model) and calibrated (data) parameters are used to produce more general statements. In this way, several relationships are revealed with regard to a biased interpretation of this class of models. In this dissertation, the respective approaches are explained in full detail and also how they build on each other. In summary, the question remains whether the exact interpretation of model equations should play a role in macroeconomics. If we answer this positively, this work shows to what extent the practical use can lead to biased results.

Although gravitropism forces trees to grow vertically, stems have shown to prefer specific orientations. Apart from wind deforming the tree shape, lateral light can result in prevailing inclination directions. In recent years a species dependent interaction between gravitropism and phototropism, resulting in trunks leaning down-slope, has been confirmed, but a terrestrial investigation of such factors is limited to small scale surveys. ALS offers the opportunity to investigate trees remotely. This study shall clarify whether ALS detected tree trunks can be used to identify prevailing trunk inclinations. In particular, the effect of topography, wind, soil properties and scan direction are investigated empirically using linear regression models. 299.000 significantly inclined stems were investigated. Species-specific prevailing trunk orientations could be observed. About 58% of the inclination and 19% of the orientation could be explained by the linear models, while the tree species, tree height, aspect and slope could be identified as significant factors. The models indicate that deciduous trees tend to lean down-slope, while conifers tend to lean leeward. This study has shown that ALS is suitable to investigate the trunk orientation on larger scales. It provides empirical evidence for the effect of phototropism and wind on the trunk orientation.

This work deals with the current support landscape for Social Entrepreneurship (SE) in the DACH region. It provides answers to the questions of which actors support SE, how and why they do so, and which social ventures are supported. In addition, there is a focus on the motives for supporting SE as well as the decision-making process while selecting social ventures. In both cases, it is examined whether certain characteristics of the decision-maker and the organization influence the weighting of motives and decision-making criteria. More precise, the gender of the decision-maker as well as the kind of support by the organization is analyzed. The concrete examples of foundations and venture philanthropy organizations (VPOs) will give a deeper look at the SE support motives and decision-making behavior. In a quantitative empirical data collection, by means of an online survey, decision-makers from SE supporting organizations in the DACH region were asked to participate in a conjoint experiment and to fill in a questionnaire. The results illustrate a positive development of the SE support landscape in the German-speaking area as well as the heterogeneity of the organizational types, the financial and non-financial support instruments and the supported social ventures. Regarding the motives for SE-support, a general endeavor to change and to create an impact has proven to be particularly important at the organizational and the individual level. At the individual level female and male decision-makers have subtle differences in their motives to promote SE. Robustness checks by analyzing certain subsamples provide information about that. Individuals from foundations and VPOs, on the other hand, hardly differ from each other, even though here individuals with a rather social background face individuals with a business background. At the organizational level crucial differences can be identified for the motives, depending on the nature of the organization's support, and again comparing foundations with VPOs. Especially for the motives 'financial interests', 'reputation' and 'employee development' there are big differences between the considered groups. Eventually, by means of cluster analysis and still with respect to the support motives, two types of decision-makers could be determined on both the individual and the organizational level. In terms of the decision-making behavior, and the weighting of certain decision-making criteria respectively, it has emerged that it is worthwhile having a closer look: The 'importance of the social problem' and the 'authenticity of the start-up team' are consistently the two most important criteria when it comes to selecting social ventures for supporting them. However, comparing male and female decision-makers, foundations and VPOs, as well as the two groups of financially and non-financially supporting organizations, there are certain specifics which are highly relevant for SE practice. Here as well a cluster analysis uncovered patterns of criteria weighting by identifying three different types of decision-makers.

The physiological stress system includes the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis and the sympathetic-adrenal-medullary system (SAM). Parameters representing these systems such as cortisol, blood pressure or heart rate define the physiological reaction in response to a stressor. The main objective of the studies described in this thesis was to understand the role of the HPA-related genetic factors in these two systems. Genetic factors represent one of the components causing individual variations in physiological stress parameters. Five genes involved in the functioning of the HPA axis regarding stress responses are examined in this thesis. They are: corticotropin-releasing hormone (CRH), the glucocorticoid receptor (GR), the mineralocorticoid receptor (MR), the 5-hydroxytryptamine-transporter-linked polymorphic region (5-HTTLPR) in the serotonin transporter (5-HTT) and the brain-derived neurotrophic factor (BDNF) gene. Two hundred thirty-two healthy participants were genotyped. The influence of genetic factors on physiological parameters, such as post-awakening cortisol and blood pressure was assessed, as well as the influence of genetic factors on stress reactivity in response to a socially evaluated cold pressor test (SeCPT). Three studies tested the HPA-related genes each on three different levels. The first study examined the influences of genotypes and haplotypes of these five genes on physiological as well as psychological stress indicators (Chapter 2). The second study examined the effects of GR variants (genotypes and haplotypes) and promoter methylation level on both the SAM system and the HPA axis stress reactivity (Chapter 3). The third study comprised the characterization of CRH promoter haplotypes in an in-vitro study and the association of the CRH promoter with stress indicators in vivo (Chapter 4).

This dissertation details how Zeami (ca. 1363 - ca.1443) understood his adoption of the heavenly woman dance within the historical conditions of the Muromachi period. He adopted the dance based on performances by the Ōmi troupe player Inuō in order to expand his own troupe’s repertoire to include a divinely powerful, feminine character. In the first chapter, I show how Zeami, informed by his success as a sexualized child in the service of the political elite (chigo), understood the relationship between performer and audience in gendered terms. In his treatises, he describes how a player must create a complementary relationship between patron and performer (feminine/masculine or yin/yang) that escalates to an ecstasy of successful communication between the two poles, resembling sexual union. Next, I look at how Zeami perceived Inuō’s relationships with patrons, the daimyo Sasaki Dōyo in chapter two and shogun Ashikaga Yoshimitsu in chapter three. Inuō was influenced by Dōyo’s masculine penchant for powerful, awe-inspiring art, but Zeami also recognized that Inuō was able to complement Dōyo’s masculinity with feminine elegance (kakari and yūgen). In his relationship with Yoshimitsu, Inuō used the performance of subversion, both in his public persona and in the aesthetic of his performances, to maintain a rebellious reputation appropriate within the climate of conflict among the martial elite. His play “Aoi no ue” draws on the aristocratic literary tradition of the Genji monogatari, giving Yoshimitsu the role of Prince Genji and confronting him with the consequences of betrayal in the form of a demonic, because jilted, Lady Rokujō. This performance challenged Zeami’s early notion that the extreme masculinity of demons and elegant femininity as exemplified by the aristocracy must be kept separate in character creation. In the fourth chapter, I show how Zeami also combined dominance (masculinity) and submission (femininity) in the corporal capacity of a single player when he adopted the heavenly woman dance. The heavenly woman dance thus complemented not only the masculinity of his male patrons with femininity but also the political power of his patrons with another dominant power, which plays featuring the heavenly woman dance label divine rather than masculine.

Damit Schüler*innen Medienkompetenz entwickeln, bedarf es neben der Reflexion auch eigener Medienpraxis, in der sie zu Produzent*innen und Gestalter*innen von Medienangeboten werden. Der Praxisbericht stellt die Entwicklung einer einstündigen Fernsehsendung mit Schüler*innen am Lycée de Garçons in Esch vor.

Nos recherches ont exploré l’espace transculturel dans la dramaturgie québécoise contemporaine. Notre travail a été principalement basé sur le concept de transgressivité de Bertrand Westphal [WESTPHAL : 2007] et la notion de transculturalité proposée par Wolfgang Welsch [WELSCH : 1999]. La réflexion menée par Welsch nous a inspiré dans l’établissement des trois grands axes de notre analyse, autour desquels se sont articulées les dimensions transculturelles superposées : l’axe syncrétique, l’axe intime et l’axe cosmopolite. Ces axes ont déterminé le choix de notre corpus, provenant de l’époque transculturelle du Québec entre 1975 et 1995. L’axe syncrétique s’est dessiné à partir de la présence de cultures modernes interconnectées, où les façons de vivre ne se limitent pas aux frontières culturelles nationales. Elles les « transgressent » et se retrouvent dans d’autres cultures. L’axe intime découle de ce que les individus – le(s) Moi(s) – sont des hybrides culturels, chaque individu se formant par des attachements multiples. Ils interagissent entre eux, créant ainsi une transculturalité interne. L’axe cosmopolite renferme une dimension qui représente de nombreuses façons de vivre et diverses vies culturelles qui s’interpénètrent mutuellement. Elles interagissent entre elles, mais aussi avec des espaces considérés comme étant hors du contexte transculturel. Nous avons tenu à développer notre projet autour des prémisses théoriques de la géocritique. Cela nous a conduit à établir une grille d’analyse spécifique afin de découvrir le mode de fonctionnement de l’espace humain transculturel. L’analyse s’est basée uniquement sur le texte dramatique. Des dispositifs inspirés de la géocritique ont dévoilé quelques caractéristiques primordiales des dimensions transculturelles superposées de la diversité québécoise.

The formerly communist countries in Central and Eastern Europe (transitional economies in Europe and the Soviet Union – for example, East Germany, Czech Republic, Hungary, Lithuania, Poland, Russia) and transitional economies in Asia – for example, China, Vietnam had centrally planned economies, which did not allow entrepreneurship activities. Despite the political-socioeconomic transformations in transitional economies around 1989, they still had an institutional heritage that affects individuals’ values and attitudes, which, in turn, influence intentions, behaviors, and actions, including entrepreneurship. While prior studies on the long-lasting effects of socialist legacy on entrepreneurship have focused on limited geographical regions (e.g., East-West Germany, and East-West Europe), this dissertation focuses on the Vietnamese context, which offers a unique quasi-experimental setting. In 1954, Vietnam was divided into the socialist North and the non-socialist South, and it was then reunified under socialist rule in 1975. Thus, the intensity of differences in socialist treatment in North-South Vietnam (about 21 years) is much shorter than that in East-West Germany (about 40 years) and East-West Europe (about 70 years when considering former Soviet Union countries). To assess the relationship between socialist history and entrepreneurship in this unique setting, we survey more than 3,000 Vietnamese individuals. This thesis finds that individuals from North Vietnam have lower entrepreneurship intentions, are less likely to enroll in entrepreneurship education programs, and display lower likelihood to take over an existing business, compared to those from the South of Vietnam. The long-lasting effect of formerly socialist institutions on entrepreneurship is apparently deeper than previously discovered in the prominent case of East-West Germany and East-West Europe as well. In the second empirical investigation, this dissertation focuses on how succession intentions differ from others (e.g., founding, and employee intentions) regarding career choice motivation, and the effect of three main elements of the theory of planned behavior (e.g., entrepreneurial attitude, subjective norms, and perceived behavioral control) in transition economy – Vietnam context. The findings of this thesis suggest that an intentional founder is labeled with innovation, an intentional successor is labeled with roles motivation, and an intentional employee is labeled with social mission. Additionally, this thesis reveals that entrepreneurial attitude and perceived behavioral control are positively associated with the founding intention, whereas there is no difference in this effect between succession and employee intentions.

Auf Twitter sind viele Journalisten mit persönlichen Accounts präsent und damit ein potenzieller Interaktionspartner für das Publikum. Untersuchungen aktiver Twitterer zeigen, dass auf der Netzwerkplattform politisch interessierte, persönlichkeitsstarke Nutzer interagieren, die sich vom Durchschnitt typischer Internetnutzer unterscheiden. Nachrichtenjournalisten berichten über negative Erfahrungen im direkten Publikumskontakt auf Twitter. Anders als bei Nutzerkommentaren auf Nachrichtenseiten sind öffentliche Anschriebe und Kontakte zu Journalisten auch unabhängig von einem Beitrag möglich. Zu diesem Phänomen existieren bislang jedoch kaum Studien. Über ein Tracking der Anschriebe wird daher erstens untersucht, wie häufig Politikjournalisten 2017 überhaupt in Tweets erwähnt wurden. Zweitens wurden die Nutzer befragt, die die Journalisten angeschrieben haben. Eine Nutzergruppe aus mehreren zehntausend Accounts nimmt Adressierungen vor. Die Erwähnungen verteilen sich unter den Journalisten ungleich. Die Nutzung von Blogs als alternative Informationsquelle und starke politische Orientierungen erklären das Vorkommen häufiger Interaktionen. Als Hauptmotivationen für Interaktionen zeigen sich das Bedürfnis nach eigener Meinungsäußerung und Kritik sowie das Weitergeben von neuen Informationen und Feedback an Journalisten. Sind diese Motivationen ausgeprägt, tendieren die Nutzer eher zu häufigen Interaktionen.

Ability self-concept (SC) and self-efficacy (SE) are central competence-related self-perceptions that affect students’ success in educational settings. Both constructs show conceptual differences but their empirical differentiation in higher education has not been sufficiently demonstrated. In the present study, we investigated the empirical differentiation of SC and SE in higher education with N = 1,243 German psychology students (81% female; age M = 23.62 years), taking into account central methodological requirements that, in part, have been neglected in prior studies. SC and SE were assessed at the same level of specificity, only cognitive SC items were used, and multiple academic domains were considered. We modeled the structure of SC and SE taking into account a multidimensional and/or hierarchical structure and investigated the empirical differentiation of both constructs on different levels of generality (i.e., domain-specific and domain-general). Results supported the empirical differentiation of SC and SE with medium-sized positive latent correlations (range r = .57 - .68) between SC and SE on different levels of generality. The knowledge about the internal structure of students’ SC and SE and the differentiation of both constructs can help us to develop construct-specific and domain-specific intervention strategies. Future empirical comparisons of the predictive power of SC and SE can provide further evidence that both represent empirical different constructs.

Imagery-based techniques have received increasing interest in psychotherapy research. Whereas their effectiveness has been shown for various psychological disorders, their underlying mechanisms remain unclear. Current research predominantly investigates intrapersonal processes, while interpersonal processes have received no attention to date. The aim of the current dissertation was to fill this lacuna. The three interrelated studies comprising this dissertation were the first to examine the effectiveness of imagery-based techniques in the treatment of test anxiety, relate physiological arousal to emotional processing, and investigate the association between physiological synchrony and multiple process measures. Study I investigated the feasibility of a newly developed protocol, which integrates imagery-based and cognitive-behavioral components, to treat test anxiety in a sample of 31 students. The results indicated the protocol as acceptable, feasible, and effective in the treatment of test anxiety. Additionally, the imagery-based component was positively associated with therapeutic bond, session evaluation, and emotional experience. Study II shifted the focus from the effectiveness of imagery-based techniques to client-therapist physiological synchrony as a putative mechanism of change in the same sample. The results suggested that physiological synchrony was greater than chance during both imagery-based and cognitive-behavioral components. Variability of physiological synchrony on the session-level during the imagery-based components and variability on both levels (session and dyad) during the cognitive-behavioral components were demonstrated. Furthermore, physiological synchrony of the imagery-based segments was positively assocatied with therapeutic bond. No association was found for the cognitive-behavioral components. Study III examined both intrapersonal (i.e., clients’ electrodermal activity) and interpersonal (i.e., client-therapist electrodermal activity synchrony) processes and their associations with emotional processing in a sample of 49 client-therapist-dyads. The results suggested that higher client physiological arousal and a moderate level of physiological synchrony were associated with deeper emotional processing. Taken together, the results highlight the effectiveness of imagery-based techniques in the treatment of test anxiety. Furthermore, the results of Studies II and III support the idea of physiological synchrony as a mechanism of change in imagery with and without rescripting. The current dissertation takes an important step towards optimizing process research within psychotherapy and contributes to a better understanding of the potency and mechanisms of change of imagery-based techniques. We hope that these studies’ implications will support everyday clinical practice.

Dans les établissements d’enseignement luxembourgeois, le comité des élèves est un organe de participation représentatif prévu par le législateur. En règle générale, la composition est décidée à l’aide d’élections, qui ont lieu au début de chaque année scolaire et auxquelles tou·te·s les élèves sont tenu·e·s de participer. Cet article illustre les étapes à suivre pour organiser des élections et fournit des documents qui peuvent apporter un soutien dans ce contexte.

Das Schülercomité ist an luxemburgischen Sekundarschulen ein vom Gesetzgeber vorgesehenes, repräsentatives Mitsprachegremium. In der Regel geschieht die Zusammenstellung über Wahlen, die zu Beginn eines neuen Schuljahres durchgeführt werden und zu deren Teilnahme alle Schüler*innen verpflichtet sind. Der vorliegende Artikel veranschaulicht, welche Etappen bei der Organisation zu beachten sind und bietet Dokumente, die Hilfestellung leisten können.

Die Polargebiete sind geprägt von harschen Umweltbedingungen mit extrem kalten Temperaturen und Winden. Besonders während der polaren Nacht werden Temperaturen von bis zu -89.2°C}$ auf dem Antarktischen Plateau beobachtet. Infolge der starken Abkühlung beginnt das Ozeanwasser zu gefrieren und die Eisproduktion beginnt. Der Antarktische Ozean ist dabei von einer ausgeprägten zwischen- und innerjährlichen Variabilität geprägt und die Eisbedeckung variiert zwischen 2.07 * 10^6 km^2 im Sommer und 20.14 * 10^6 km^2 im Winter. Die Eisproduktion und Eisschmelze beeinflussen die atmosphärische und ozeanische Zirkulation. Dynamische Prozesse führen zur Bildung von Rissen im Eis und letztlich zum Entstehen von Eisrinnen (leads). Leads sind langgestreckte Risse die mindestens einige Meter breit und hunderte Meter bis hunderte Kilometer lang sein können. In diesen Eisrinnen ist das warme Ozeanwasser in Kontakt mit der kalten Atmosphäre, wodurch die Austauschraten fühlbarer und latenter Wärme, Feuchtigkeit und von Gasen stark erhöht sind. Eisrinnen tragen zur Eisproduktion in den Polargebieten bei und sind Habitat für zahlreiche Tiere. Eisrinnen, zentraler Bestandteil der präsentierten Studie, sind bis heute nur unzureichend im Südpolarmeer erforscht und beobachtet. Daher ist es Ziel einen Algorithmus zu entwickeln, um Eisrinnen in Fernerkundungsdaten automatisiert zu identifizieren. Dabei kommen thermal-Infrarot Satellitendaten des Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) zum Einsatz, welches auf den beiden Satelliten Aqua und Terra montiert ist und seit 2000 (Terra) bzw. 2002 (Aqua) Satellitenbilder bereitstellt. Die einzelnen Satellitenbilder beinhalten die Eisoberflächentemperatur des MOD/MYD 29 Produktes, welche in einem zweistufigen Algorithmus für den Zeitraum April bis September 2003 bis 2019 prozessiert werden. Im ersten Schritt werden potentielle Eisrinnen anhand der lokalen positiven Temperaturanomalie identifiziert. Aufgrund von Artefakten werden weitere temperatur- und texturbasierte Parameter abgeleitet und zu täglichen Kompositen zusammengefügt. Diese werden in der zweiten Prozessierungsstufe verwendet, um Wolkenartefakte von echten Eisrinnen-Observationen zu trennen. Hier wird Fuzzy Logic genutzt und eine Antarktis-spezifische Konfiguration wird definiert. In diesem werden ausgewählte Eingabedaten aus dem ersten Prozessierungslevel genutzt, um einen finalen Proxy, den Lead Score (LS), zu berechnen. Der LS wird abschließend mittels manueller Qualitätskontrolle in eine Unsicherheit überführt. Die darüber identifizierten Artefakte können so zusätzlich zur MODIS-Wolkenmaske genutzt werden. Auf Basis der Eisrinnenbeobachtungen wird ein klimatologischer Referenzdatensatz erstellt, der die repräsentative Eisrinnenverteilung im Antarktischen Ozean für die Wintermonate April bis September, 2003 bis 2019 zeigt. In diesem ist sichtbar, dass Eisrinnen in manchen Gegenden systematischer auftreten als in anderen. Das sind vor allem die Regionen entlang der Küstenregion, des kontinentalen Schelfabhangs und einigen Erhebungen und Kanälen in der Tiefsee. Dabei sind die erhöhten Frequenzen entlang des Schelfabhangs besonders interessant und der Einfluss von atmosphärischen und ozeanischen Einflüssen wird untersucht. Ein regionales Eis-Ozeanmodell wird genutzt, um ozeanische Einflüsse in Zusammenhang mit erhöhten Eisrinnenfrequenzen zu setzen. In der vorliegenden Studie wird außerdem ein umfangreicher Überblick über die großskalige Variabilität von Antarktischem Meereis gegeben. Tägliche Eiskonzentrationsdaten, abgeleitet aus passiven Mikrowellendaten, werden aus dem Zeitraum 1979 bis 2018 für die Klassifikation genutzt. Der dk-means Algorithmus wird verwendet, um zehn repräsentative Eisklassen zu identifizieren. Die geographische Verteilung dieser Klassen wird als Karte dargestellt, in der der typische jährliche Eiszyklus je Klasse sichtbar ist. Veränderungen in dem räumlichen Auftreten von Eisklassen werden identifiziert und qualitativ interpretiert. Positive Abweichungen hin zu höheren Eisklassen werden im Weddell- und dem Ross-Meer und einigen Regionen in der Ostantarktis identifiziert. Negative Abweichungen sind im Amundsen-Bellingshausen-Meer vorhanden. Der neu entwickelte (Climatological Sea Ice Anomaly Index) wird genutzt, um Klassenabweichungen in der Zeitreihe zu identifizieren. Damit werden drei Jahre (1986, 2007, 2014) für eine Fallstudie ausgewählt und in Relation zu atmosphärischen Daten aus ERA-Interim und Eisdrift-Daten untersucht. Für die beiden Jahre 1986 und 2007 können bestimmte atmosphärische Zirkulationsmuster identifiziert werden, die die entsprechende Eisklassifikation beeinflusst haben. Für das Jahr 2014 können keine besonders ausgeprägten atmosphärischen Anomalien ausgemacht werden. Der Eisklassen-Datensatz kann in Zukunft als Ergänzung zu vorhandenen Studien und für die Validierung von Meereismodellen genutzt werden. Dabei sind vor allem Anwendungen in Bezug auf den Eisrinnen-Datensatz möglich.

Digitale Medien können dabei helfen, Unterrichtsinhalte auf motivierende und anschauliche Weise zu thematisieren und demokratische Handlungskompetenzen von Schüler*innen zu trainieren. Die App „KonterBUNT. Einschreiten für Demokratie“ unterstützt Jugendliche bei der Auseinandersetzung mit menschenverachtenden Parolen.

Theoretical and empirical research assumes a negative development of student achievement motivation over the course of their school careers (i.e., mean-level declines of achievement motivation). However, the exact magnitude of this motivational change remains elusive and it is unclear whether different motivational constructs show similar developmental trends. Furthermore, it is unknown whether motivational declines are related to a particular school stage (i.e., elementary, middle, or high school) or the school transition, and which additional changes are associated with motivational decreases (e.g., changes in student achievement). Finally, previous research has remained inconsistent regarding the question whether ability grouping of students helps prevent motivational declines or results in additional motivational “costs” for students. This dissertation presents three articles that were designed to address these research questions. In Article 1, a meta-analysis based on 107 independent longitudinal studies investigated student mean-level changes in self-esteem, academic self-concept, academic self-efficacy, intrinsic motivation, and achievement goals from first to 13th grade. Article 2 comprised two longitudinal studies with German adolescents (Study: n = 745 students assessed in four waves in grades 5-7; Study 2: n = 1420 students assessed in four waves in grades 5-8). Both longitudinal studies investigated the separate and the joint development of achievement goals, interest, and achievement in math. In Article 3, a longitudinal study (n = 296 high-ability students assessed in four waves in grades 5-7) investigated the effects of full-time ability grouping on student development of academic self-concept and achievement in math. The meta-analysis revealed significant decreases in math and language academic self-concept, intrinsic motivation, and mastery and performance-approach goals, whereas no significant changes in self-esteem, general academic self-concept, academic self-efficacy, and performance-avoidance goals were found. Interestingly, motivational declines were not related to school stage or school transition. In Article 2, decreases in interest and mastery, performance-approach, and performance-avoidance goals were indicated by both longitudinal studies. Development of mastery and performance-approach goals was positively related or unrelated to development in interest and achievement, whereas development of performance-avoidance goals was negatively related or unrelated to development of interest and achievement. Finally, the longitudinal study in Article 3 revealed no significant change in student academic self-concept in math over time. Ability grouping showed no positive or negative effects on student academic self-concept. However, high-ability students that were grouped together demonstrated greater gains in their achievement than high-ability students in regular classes.

Traditionell werden Zufallsstichprobenerhebungen so geplant, dass nationale Statistiken zuverlässig mit einer adäquaten Präzision geschätzt werden können. Hierbei kommen vorrangig designbasierte, Modell-unterstützte (engl. model assisted) Schätzmethoden zur Anwendung, die überwiegend auf asymptotischen Eigenschaften beruhen. Für kleinere Stichprobenumfänge, wie man sie für Small Areas (Domains bzw. Subpopulationen) antrifft, eignen sich diese Schätzmethoden eher nicht, weswegen für diese Anwendung spezielle modellbasierte Small Area-Schätzverfahren entwickelt wurden. Letztere können zwar Verzerrungen aufweisen, besitzen jedoch häufig einen kleineren mittleren quadratischen Fehler der Schätzung als dies für designbasierte Schätzer der Fall ist. Den Modell-unterstützten und modellbasierten Methoden ist gemeinsam, dass sie auf statistischen Modellen beruhen; allerdings in unterschiedlichem Ausmass. Modell-unterstützte Verfahren sind in der Regel so konstruiert, dass der Beitrag des Modells bei sehr grossen Stichprobenumfängen gering ist (bei einer Grenzwertbetrachtung sogar wegfällt). Bei modellbasierten Methoden nimmt das Modell immer eine tragende Rolle ein, unabhängig vom Stichprobenumfang. Diese Überlegungen veranschaulichen, dass das unterstellte Modell, präziser formuliert, die Güte der Modellierung für die Qualität der Small Area-Statistik von massgeblicher Bedeutung ist. Wenn es nicht gelingt, die empirischen Daten durch ein passendes Modell zu beschreiben und mit den entsprechenden Methoden zu schätzen, dann können massive Verzerrungen und / oder ineffiziente Schätzungen resultieren. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der zentralen Frage der Robustheit von Small Area-Schätzverfahren. Als robust werden statistische Methoden dann bezeichnet, wenn sie eine beschränkte Einflussfunktion und einen möglichst hohen Bruchpunkt haben. Vereinfacht gesprochen zeichnen sich robuste Verfahren dadurch aus, dass sie nur unwesentlich durch Ausreisser und andere Anomalien in den Daten beeinflusst werden. Die Untersuchung zur Robustheit konzentriert sich auf die folgenden Modelle bzw. Schätzmethoden: i) modellbasierte Schätzer für das Fay-Herriot-Modell (Fay und Herrot, 1979, J. Amer. Statist. Assoc.) und das elementare Unit-Level-Modell (vgl. Battese et al., 1988, J. Amer. Statist. Assoc.). ii) direkte, Modell-unterstützte Schätzer unter der Annahme eines linearen Regressionsmodells. Das Unit-Level-Modell zur Mittelwertschätzung beruht auf einem linearen gemischten Gauss'schen Modell (engl. mixed linear model, MLM) mit blockdiagonaler Kovarianzmatrix. Im Gegensatz zu bspw. einem multiplen linearen Regressionsmodell, besitzen MLM-Modelle keine nennenswerten Invarianzeigenschaften, so dass eine Kontamination der abhängigen Variablen unvermeidbar zu verzerrten Parameterschätzungen führt. Für die Maximum-Likelihood-Methode kann die resultierende Verzerrung nahezu beliebig groß werden. Aus diesem Grund haben Richardson und Welsh (1995, Biometrics) die robusten Schätzmethoden RML 1 und RML 2 entwickelt, die bei kontaminierten Daten nur eine geringe Verzerrung aufweisen und wesentlich effizienter sind als die Maximum-Likelihood-Methode. Eine Abwandlung von Methode RML 2 wurde Sinha und Rao (2009, Canad. J. Statist.) für die robuste Schätzung von Unit-Level-Modellen vorgeschlagen. Allerdings erweisen sich die gebräuchlichen numerischen Verfahren zur Berechnung der RML-2-Methode (dies gilt auch für den Vorschlag von Sinha und Rao) als notorisch unzuverlässig. In dieser Arbeit werden zuerst die Konvergenzprobleme der bestehenden Verfahren erörtert und anschließend ein numerisches Verfahren vorgeschlagen, das sich durch wesentlich bessere numerische Eigenschaften auszeichnet. Schließlich wird das vorgeschlagene Schätzverfahren im Rahmen einer Simulationsstudie untersucht und anhand eines empirischen Beispiels zur Schätzung von oberirdischer Biomasse in norwegischen Kommunen illustriert. Das Modell von Fay-Herriot kann als Spezialfall eines MLM mit blockdiagonaler Kovarianzmatrix aufgefasst werden, obwohl die Varianzen des Zufallseffekts für die Small Areas nicht geschätzt werden müssen, sondern als bereits bekannte Größen betrachtet werden. Diese Eigenschaft kann man sich nun zunutze machen, um die von Sinha und Rao (2009) vorgeschlagene Robustifizierung des Unit-Level-Modells direkt auf das Fay-Herriot Model zu übertragen. In der vorliegenden Arbeit wird jedoch ein alternativer Vorschlag erarbeitet, der von der folgenden Beobachtung ausgeht: Fay und Herriot (1979) haben ihr Modell als Verallgemeinerung des James-Stein-Schätzers motiviert, wobei sie sich einen empirischen Bayes-Ansatz zunutze machen. Wir greifen diese Motivation des Problems auf und formulieren ein analoges robustes Bayes'sches Verfahren. Wählt man nun in der robusten Bayes'schen Problemformulierung die ungünstigste Verteilung (engl. least favorable distribution) von Huber (1964, Ann. Math. Statist.) als A-priori-Verteilung für die Lokationswerte der Small Areas, dann resultiert als Bayes-Schätzer [=Schätzer mit dem kleinsten Bayes-Risk] die Limited-Translation-Rule (LTR) von Efron und Morris (1971, J. Amer. Statist. Assoc.). Im Kontext der frequentistischen Statistik kann die Limited-Translation-Rule nicht verwendet werden, weil sie (als Bayes-Schätzer) auf unbekannten Parametern beruht. Die unbekannten Parameter können jedoch nach dem empirischen Bayes-Ansatz an der Randverteilung der abhängigen Variablen geschätzt werden. Hierbei gilt es zu beachten (und dies wurde in der Literatur vernachlässigt), dass die Randverteilung unter der ungünstigsten A-priori-Verteilung nicht einer Normalverteilung entspricht, sondern durch die ungünstigste Verteilung nach Huber (1964) beschrieben wird. Es ist nun nicht weiter erstaunlich, dass es sich bei den Maximum-Likelihood-Schätzern von Regressionskoeffizienten und Modellvarianz unter der Randverteilung um M-Schätzer mit der Huber'schen psi-Funktion handelt. Unsere theoriegeleitete Herleitung von robusten Schätzern zum Fay-Herriot-Modell zeigt auf, dass bei kontaminierten Daten die geschätzte LTR (mit Parameterschätzungen nach der M-Schätzmethodik) optimal ist und, dass die LTR ein integraler Bestandteil der Schätzmethodik ist (und nicht als ``Zusatz'' o.Ä. zu betrachten ist, wie dies andernorts getan wird). Die vorgeschlagenen M-Schätzer sind robust bei Vorliegen von atypischen Small Areas (Ausreissern), wie dies auch die Simulations- und Fallstudien zeigen. Um auch Robustheit bei Vorkommen von einflussreichen Beobachtungen in den unabhängigen Variablen zu erzielen, wurden verallgemeinerte M-Schätzer (engl. generalized M-estimator) für das Fay-Herriot-Modell entwickelt.

Primary focal hyperhidrosis (PFH, OMIM %144110) is a genetically influenced condition characterised by excessive sweating. Prevalence varies between 1.0–6.1% in the general population, dependent on ethnicity. The aetiology of PFH remains unclear but an autosomal dominant mode of inheritance, incomplete penetrance and variable phenotypes have been reported. In our study, nine pedigrees (50 affected, 53 non-affected individuals) were included. Clinical characterisation was performed at the German Hyperhidrosis Centre, Munich, by using physiological and psychological questionnaires. Genome-wide parametric linkage analysis with GeneHunter was performed based on the Illumina genome-wide SNP arrays. Haplotypes were constructed using easyLINKAGE and visualised via HaploPainter. Whole-exome sequencing (WES) with 100x coverage in 31 selected members (24 affected, 7 non-affected) from our pedigrees was achieved by next generation sequencing. We identified four genome-wide significant loci, 1q41-1q42.3, 2p14-2p13.3, 2q21.2-2q23.3 and 15q26.3-15q26.3 for PFH. Three pedigrees map to a shared locus at 2q21.2-2q23.3, with a genome-wide significant LOD score of 3.45. The chromosomal region identified here overlaps with a locus at chromosome 2q22.1-2q31.1 reported previously. Three families support 1q41-1q42.3 (LOD = 3.69), two families share a region identical by descent at 2p14-2p13.3 (LOD = 3.15) and another two families at 15q26.3 (LOD = 3.01). Thus, our results point to considerable genetic heterogeneity. WES did not reveal any causative variants, suggesting that variants or mutations located outside the coding regions might be involved in the molecular pathogenesis of PFH. We suggest a strategy based on whole-genome or targeted next generation sequencing to identify causative genes or variants for PFH.