TU Dortmund University
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19914 research outputs found
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High-dimensional solid-state NMR facilitated by transverse-mixing optimal control
No full textOwing to fast magic-angle spinning, solid-state nuclear magnetic resonance has evolved as a versatile method to decipher protein structure, dynamics, and chemical properties. While higher-dimensional approaches such as 4D and 5D correlation spectra are generally capable of exceeding the established molecular-weight limitations by ameliorating signal overlap, their intrinsic implications for sensitivity and measurement times required have severely limited these important prospects in practice. Here we show that the extensive use of dedicated transverse-mixing optimal control pulses (TROPs) in high-dimensional experiments to enable concomitant transfer of complex signals along complex magnetization transfer pathways can reduce the necessary measurement time by an order of magnitude. Owing to the multiplicative benefits of the enhancement for successive indirect chemical-shift dimensions, combined with non-linear benefits upon spectral reconstruction, the combination of non-uniformly sampled, higher-dimensional approaches with an extensive use of TROPs hence presents itself as transformative for the conventional limitations of solid-state NMR
Prädiktion und aktive Unterdrückung von EMV-Störungen bei dreiphasigen Netzumrichtern
No full textIn der Arbeit „Prädiktion und aktive Unterdrückung von EMV-Störungen bei dreiphasigen Netzumrichtern“ wurde untersucht, inwieweit der Einsatz von aktiven EMV-Filtern (AEF) in drehzahlvariablen Antriebssystemen Filtervolumen und Kosten reduzieren kann. AEF bestehen im Gegensatz zu konventionellen Filtern aus verstärkenden Bauteilen, die Störungen aktiv unterdrücken. Es gibt acht Grundtopologien von AEF, die sich in der Messung, der Art der Kompensation und der Regelung unterscheiden. In bisherigen Studien wurde die Wahl der Topologie meist basierend auf Vereinfachungen und pauschalen Annahmen getroffen. Es blieb offen, ob mit einer anderen Topologie ein besseres Ergebnis erreicht worden wäre. Diese Frage wird mit der vorliegenden Arbeit erörtert.
Jede der bekannten Topologien wird einer Stabilitätsanalyse unterzogen, wenn notwendig stabilisiert und die erreichbare Einfügedämpfung berechnet. Die Topologien werden anhand der möglichen Filterreduktion bewertet. Drei der Topologien besitzen die Möglichkeit die induktiven Bauteile des passiven Filters um mehr als 50 % zu reduzieren. Das gesteuerte, strommessende, strominjizierende AEF mit Integratorschaltung zeigt das größte Potential
mit 99 %.
Zur Verifikation wurde es in einem Laboraufbau mit einem 400-V-16-kW-Umrichter aufgebaut und getestet. Das betrachtete passive Filter konnte durch den Einsatz des AEF um 81 % im Volumen und 88 % im Gewicht reduziert werde
Archimedische Körper - Faszination und Objekte zur Regeometrisierung des Geometrieunterrichtes
No full textIm Vortrag des Minisymposiums wird exemplarisch am Kuboktaeder aufgezeigt, wie man haptisch und virtuell von platonischen Körpern zu archimedischen Körpern kommt. Die didaktische Grundlage liegt in der Erweiterung des Prinzips der Vielfalt der Repräsentationsformen, das bislang nur auf enaktiver, ikonischer und symbolischer Ebene umgesetzt wird und als E-I-S- Prinzip mit Bruner verknüpft ist, mit Einsatz des Computers zum C-E-I-S- Prinzip erweitert wird. Dabei wird auf die grundlegende Studie von Volker Hole (1998) aufgebaut und adaptiert
Mass spectrometric analysis of small-molecule-induced ubiquitination and deubiquitination
No full textThe therapeutic targeting of the ubiquitin system is a growing field in chemical biology. Thus, the need to reliably detect small-molecule-induced alterations of protein ubiquitination is emerging. At the same time, there is a lack of methods for the unbiased and broad screening of small molecules for their ability to target the ubiquitin system.
This thesis describes the establishment of a mass-spectrometric method to detect changes in the cellular polyubiquitome upon treatment of mammalian cells with different small molecules.
The assay involves the enrichment of polyubiquitinated proteins from cell lysate using a tandem ubiquitin binding entity, followed by the digestion of the polyubiquitome, and its analysis by LC-MS/MS.
Application to different small molecule treatments showed the enrichment of PROTAC target proteins from cells with inhibited proteasome. The method further demonstrated its versatility in the context of an intact proteasome and deubiquitinase inhibitors by also covering non-degradative ubiquitination.
Finally, applying the method to uncharacterized research compounds showed the versatility and quality of the assay to recognize subtle changes in protein polyubiquitination. Collectively, the enrichment of polyubiquitinated proteins coupled to mass spectrometry provides a valuable addition to the repertoire of proteomics-based methods for the discovery and characterization of small molecules targeting the ubiquitin system
Responsible AI in Human Resource Management
No full textThis thesis explores the opportunities and risks of Machine Learning (ML) and Artificial Intelligence (AI) technology applied to high-risk decision-making and how technological and business measures contribute to responsible and value-adding implementation. The three included studies cumulatively examine a case study in a German federal agency that uses ML to predict voluntary employee turnover. This practice-oriented approach provides new empirical insights for understanding the successful design and implementation of ML-based algorithmic HRM from the perspectives of (1) transparency, (2) diversity, non-discrimination & fairness, and (3) individual adoption, with a separate study dedicated to each perspective. A key finding of the thesis is that technical measures such as explainable AI actually contribute to meeting the central requirements for the responsible use of AI. However, these technical measures are only effective if they are successfully implemented in the business organisation and processes under trained and critically thinking human supervision, thus outlining the importance and consequences of the European Union's current regulatory efforts. Thereby, this thesis contributes to our understanding of a highly topical issue, as the example of ChatGPT clearly shows that the world is changing at a rapid pace, with the overarching goal of leading to an AI generation that benefits individuals, organisations and society alike.Diese Dissertation untersucht die Chancen und Risiken der Technologien „Maschinelles Lernen“ und der „Künstliche Intelligenz“ (KI) bei risikoreichen Entscheidungen und wie sowohl technologische als auch unternehmerische Maßnahmen zu einer verantwortungsvollen und wertschöpfenden Einsatz dieser Technologien beitragen. Die drei einbezogenen Studien untersuchen kumulativ eine Fallstudie in einer deutschen Bundesbehörde, die ML zur Vorhersage der freiwilligen Mitarbeiterfluktuation einsetzt. Dieser praxisorientierte Ansatz liefert neue empirische Erkenntnisse für das Verständnis der erfolgreichen Gestaltung und Implementierung von ML-basiertem algorithmischen HRM aus den Perspektiven (1) Transparenz, (2) Diversität, Nicht-Diskriminierung & Fairness und (3) individuelle Nutzung, wobei jeder Perspektive eine eigene Studie gewidmet ist. Ein zentrales Ergebnis der Arbeit ist, dass technische Maßnahmen wie erklärbare KI tatsächlich dazu beitragen, die zentralen Anforderungen an den verantwortungsvollen Einsatz von KI zu erfüllen. Diese technischen Maßnahmen sind jedoch nur dann wirksam, wenn sie in der Organisation und in den Prozessen unter geschulter und kritisch denkender menschlicher Aufsicht erfolgreich umgesetzt werden, was die Bedeutung und die Folgen der aktuellen Regulierungsbemühungen der Europäischen Union verdeutlicht. Damit trägt diese Studie zu unserem Verständnis eines hochaktuellen Themas bei, denn das Beispiel ChatGPT zeigt deutlich, dass sich die Welt in rasantem Tempo verändert, mit dem übergeordneten Ziel, eine KI-Generation zu erreichen, von der Individuen, Organisationen und die Gesellschaft gleichermaßen profitieren
Use of metrics (distance functions) in teaching mathematics courses at the tertiary level
No full textThis article addresses some aspects of teaching metrics (distance functions) in university-level courses of mathematics. We will focus on mathematical, didactic, cognitive and institutional aspects.
This article discusses the course-specific considerations of using a metric (distance function, metric space) in tertiary-level courses in linear algebra, analysis, and geometry, as well as as a topic that also appears at graduate course level
Problemlösen lehren lernen: Eine 4C/ID-basierte Fortbildung für Lehrkräfte am Beispiel der Treppenzahlen
No full textEine kontinuierliche Weiterbildung ist für Lehrkräfte unverlässlich. Das Four-Component Instructional Design Modell (4C/ID) bietet einen Rahmen, um komplexe Inhalte praxisnah zu vermitteln und den Wissenstransfer in Fortbildungen zu fördern. Unsere digitale Fortbildung konzentriert sich auf adaptive Unterstützungsstrategien im Mathematikunterricht und nutzt Treppenzahlen als Lerngegenstand. In einer Studie mit angehenden Primarstufenlehrkräften im Januar 2025 untersuchen wir Lernprozesse entlang des 4C/ID-Modells sowie die Wirkung auf adaptives Unterstützen beim mathematischen Problemlösen
Multiple-Choice-Fragen zu konzeptuellem Wissen: Mit welchen Überlegungen gelangen Studierende zu Antworten?
No full textIn unserem Projekt untersuchen wir den Einsatz von Multiple-Choice-Fragen zur Messung von konzeptuellem Wissen in der reellen Analysis. Inwieweit kann man aus richtigen Testantworten darauf rückschließen, dass die Lernenden wirklich über das in den Aufgaben angesprochene konzeptuelle Wissen verfügen? Wir betrachten dabei speziell den RACI-Test (Bauer, Biehler, Lankeit, 2024). Unsere bisherigen Ergebnisse zeigen eine große Spannweite auf, wie Entscheidungen durch Bezugnahme auf Definitionen und Sätze oder auf Basis von konzeptuellem Wissen auf intuitiv-anschaulicher Ebene zustande kommen
The influence of grammatical gender on cognition: the case of German and Farsi
No full textThis study investigates whether and how grammatical gender influences cognition by comparing speakers of German, a language with three grammatical genders (masculine, feminine, neutral), and Farsi, a genderless language. Using object description tasks, we examined how grammatical gender affects the assignment of descriptive properties to objects. German monolinguals demonstrated significant effects of grammatical gender on object categorization. This effect was particularly evident in the first adjectives produced, indicating an immediate and automatic link between grammatical gender and conceptual representation. In contrast, Farsi monolinguals showed no such effects, consistent with Farsi’s lack of grammatical gender, and their adjective choices were unaffected by gender category, adjective order, sex, or age. Notably, German speakers perceived objects with neutral grammatical gender as genuinely neutral, underscoring the cognitive reality of the neuter category. These findings highlight how the presence or absence of grammatical gender in a language shapes cognitive processing and support linguistic relativity. The study also emphasizes the importance of including neutral gender and of cross-linguistic comparisons in future research to deepen our understanding of language–thought interactions
Mathematik auf Twitch & Co.: Interaktive Formate der Wissenschaftskommunikation
No full textMathematikvideos sind auf zahlreichen YouTube-Kanälen verfügbar, doch die Interaktionsmöglichkeiten beschränken sich meist auf den Kommentarbereich– ein Raum, der selten für echte, zeitnahe Interaktion genutzt wird. Das kollaborative Lösen mathematischer Aufgaben und die gemeinsame Erkundung mathematischer Konzepte erfordern hingegen dynamischere und direktere Kommunikationsformate.
In dem Vortrag werden interaktive Ansätze der Wissenschaftskommunikation auf Plattformen wie Twitch und Discord vorgestellt. Dabei stehen die Ziele dieser Formate sowie erste praktische Erfahrungen im Fokus