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Early Childhood Teachers' Feedback in Situations with Mathematical Learning Potential
Full text linkDer frühen mathematischen Bildung wird in der Mathematikdidaktik zunehmend größere Bedeutung beigemessen, da sich frühe mathematische Fähigkeiten von Kindern als prädiktiv für ihre späteren Schulleistungen in Mathematik erwiesen haben (u. a. Claessens & Engel, 2013; Duncan et al., 2007; Jordan et al., 2010; Spencer et al., 2022). Vor diesem Hintergrund spielen alltägliche Situationen in der Kindertagesstätte eine zentrale Rolle, da sie zahlreiche Gelegenheiten bieten, die mathematische Entwicklung der Kinder zu fördern (Gasteiger et al., 2010). Kinder zeigen zu Schulbeginn jedoch bereits deutliche Unterschiede in ihrer mathematischen Kompetenz, die sich weder allein durch die Dauer des Kita-Besuchs noch durch die Intelligenz oder die familiäre Herkunft des Kindes erklären lassen (Clark et al., 2010; Crosnoe et al., 2010; Ribner et al., 2023). Dies wirft die Frage auf, warum einige Kinder das in alltäglichen Situationen entstehende mathematische Potential besser für die Entwicklung ihrer mathematischen Fähigkeiten nutzen können als andere.
Ein zentraler Faktor dafür, ob aus einer Situation mit mathematischem Potential eine mathematische Lernsituation für Kinder werden kann, ist die frühpädagogische Fachkraft (van Oers, 2010). Die Fachkraft kann in der Interaktion mit dem Kind das mathematische Potenzial einer Situation aufgreifen, für das Kind transparent machen und Impulse geben, die das Kind dazu anregen, (mit der Fachkraft gemeinsam) weiterzudenken (Siraj-Blatchford et al., 2002). Dabei ist das Feedback, welches die Fachkraft dem Kind in diesen Interaktionen gibt, von großer Bedeutung für die kindliche Entwicklung. Studien zur Wirkung verschiedener Feedbackarten berichten sowohl von förderlichen als auch schädlichen Wirkungen von Feedback auf lernrelevante Faktoren wie Motivation oder Selbstwirksamkeitserwartung (u. a. Kamins & Dweck, 1999; Henderlong Corpus & Lepper, 2007). In welchem Zusammenhang das Feedback der Fachkraft in Situationen mit mathematischem Potential mit der mathematischen Entwicklung des Kindes steht, wurde bislang kaum untersucht.
Die vorliegende Dissertation thematisiert die Bedeutung des Feedbacks frühpädagogischer Fachkräfte für die frühe mathematische Entwicklung von Kindern in Kindertagesstätten. In einem ersten Schritt wird der aktuelle Forschungsstand zu Häufigkeit und Wirkung verschiedener Feedbackarten auf die allgemeine und mathematische Entwicklung von Kindern umfassend analysiert. Darauf aufbauend wird in der Arbeit untersucht, wie Fachkräfte in authentischen Situationen mit mathematischem Lernpotenzial Feedback geben und welchen Einfluss dieses Feedback auf die mathematische Entwicklung der Kinder hat. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Dissertation liegt auf der Analyse von Faktoren, die das Feedbackverhalten der frühpädagogischen Fachkräfte beeinflussen. Dabei werden neben einem fachkrafttypischen Feedbackverhalten mögliche Zusammenhänge zwischen individuellen Merkmalen der Fachkräfte wie beispielsweise ihrer Einschätzungskompetenz und ihrer mathematischen Identität mit ihrem Feedbackverhalten betrachtet. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen werden zentrale Ansatzpunkte identifiziert, um Fachkräfte dabei zu unterstützen, qualitativ hochwertige Interaktionen mit Kindern zu gestalten. Zusammenfassend wird ein Modell zur Rolle des Feedbacks für die frühe mathematische Entwicklung herausgearbeitet, welches die zentralen Ergebnisse der Arbeit zusammenbringt. Auf dieser Grundlage werden theoretische und praktische Implikationen beschrieben mit dem Ziel, die mathematische Entwicklung von Kindern durch gezieltes Feedback in der Kindertagesstätte zu fördern. Die Arbeit leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Analyse der Qualität in Fachkraft-Kind-Interaktionen und zur Förderung mathematischer Kompetenzen in der frühkindlichen Bildung
Algorithms of Affection: Exploring the Impact of AI on 21st Century Romance
Full text linkThis masterthesis explores the impact of AI technologies on modern romantic relationships, focusing on the ethical and emotional implications of digital intimacy. It examines how online dating platforms and AI companions reshape social norms, individual behavior, and relationship dynamics. A central theme is the exploitation of romantic needs through the collection and sale of sensitive personal data, raising ethical concerns about privacy and trust. The study highlights the transformative potential of AI while calling for critical reflection on its long-term societal consequences
Naturwissenschaftliche Bildung in der außerschulischen Jugendarbeit - Über die Rolle von Escape Rooms, Crashkursen und Showexperimenten als innovative Lernformate in der Jugendbildung
Full text linkDiese Dissertation untersucht die Integration naturwissenschaftlicher Bildung in die Jugendarbeit, insbesondere durch die Formate Escape Room, Crashkurs und Showexperiment. Das Hauptziel bestand darin, innovative Bildungsansätze zu entwickeln und zu evaluieren, die Jugendliche in ihrer Freizeit effektiv für Naturwissenschaften begeistern können.
In einer Reihe von Studien wurden verschiedene Formate angepasst und getestet, um ihre Wirksamkeit in der Förderung eines affektiven Zugangs zu Naturwissenschaften sowie in der Steigerung wissenschaftlicher Kompetenz (scientific literacy) zu untersuchen.
Die Forschung zeigt das Potenzial von Escape Rooms als Bildungsinstrument auf, das wissenschaftliches Wissen und Arbeiten einbindet, dabei allerdings primär auf Spaß und Abenteuer setzt. Diese Formate erreichen erfolgreich ein breites und vielfältiges Publikum, einschließlich Jugendlicher, die normalerweise wenig Interesse an traditioneller naturwissenschaftlicher Bildung zeigen.
Dieser Ansatz hat sich insbesondere bei der Förderung prozeduraler Fähigkeiten und beim Aufbau eines ersten Interesses an wissenschaftlichem Denken als wirksam erwiesen. Besonders hervorzuheben sind die teils sehr positiven Assoziationen mit Naturwissenschaften, welche diese Formate hervorrufen. Viele der Jugendlichen geben an, großen Spaß an Naturwissenschaften gehabt zu haben, teils erstmalig und entgegen ihrer bisherigen Erfahrungen mit diesem Feld.
Die Studie unterstreicht jedoch auch die Herausforderungen bei der Vermittlung tieferer wissenschaftlicher Kenntnisse in diesen informellen Bildungskontexten. Das Fehlen strukturierter Vor- und Nachbereitungsphasen sowie das heterogene Vorwissen der Teilnehmenden schränken oft die Tiefe des vermittelbaren Inhalts ein.
Trotz dieser Herausforderungen zeigt die Forschung, dass Formate in der Jugendarbeit durchaus zur wissenschaftlichen Bildung von Jugendlichen beitragen können, insbesondere durch die Einbindung in praktische, handlungsorientierte Aktivitäten, die direkt relevant für die Aufgaben sind.
Die Dissertation schließt mit einer Diskussion der Implikationen für zukünftige Bildungsformate in der Jugendarbeit und betont die Notwendigkeit kontinuierlicher Innovation und Anpassung, um den vielfältigen Bedürfnissen und Interessen junger Menschen gerecht zu werden
Test, Analyze, and Improve: Investigating Language Models and Enhancing them via Knowledge Distillation
Full text linkIn this thesis, we investigated state-of-the-art small and large language models through
a comprehensive approach of testing, analyzing, and improving them. We initially
evaluated their capabilities on a diverse range of tasks, encompassing both language domains (e.g., natural language inference, word sense disambiguation) and
non-language domains (e.g., arithmetic, vision, diagram understanding). Our findings demonstrated that these models perform well across both language and nonlanguage tasks, despite being trained solely on language data.
To rigorously assess their language abilities, we developed a novel dataset for
homonym disambiguation in adversarial settings. The results showed that while
the models excelled in regular contexts, most of them struggled in adversarial scenarios. Motivated by their impressive performance, we conducted an in-depth analysis of their attention mechanisms and internal workings using controlled synthetic
arithmetical tasks. This revealed intriguing patterns, suggesting that the models approach problem-solving in a step-by-step manner.
Leveraging this insight, we enhanced model performance by providing multilength, step-by-step instructions for arithmetic tasks, enabling the models to solve
problems that were previously beyond their capabilities, mostly independent of the
length of the explanations. This inspired us to develop a more efficient knowledge
distillation technique. This novel approach distills key insights from large language
models and transfers them to smaller models, without relying on lengthy explanations. The method proved effective and efficient in improving the performance of
smaller language models across various tasks, contributing to the field’s ongoing
efforts to create more capable and resource-efficient AI systems
A Situational Judgement Test to Measure Critical versus Dialectical Thinking: Examining the Roles of Culture and Gender
Full text linkThe present study examined two types of higher-order thinking: critical and dialectical thinking. It developed a Situational Judgement Test and further investigated the impact of culture and gender on these two types of thinking. Critical thinking aligns with concentrating on the problem, identifying its direct causes, and assuming long-term stability. In contrast, dialectical thinking considers the whole context of a problem, including direct and indirect causes; it believes that stability is temporary and aims to achieve a balance between opposites (Spencer-Rodgers et al., 2018). Previous literature suggests that individualistic cultures prefer critical thinking while collectivistic cultures prefer a dialectical thinking style (Nisbett, 2003).
The current study, through a review of previous literature, analyzes this topic from different perspectives and indicates that there is a further need to explore the role of culture and gender on critical versus dialectical thinking among students of higher educational institutes. More importantly, it iterates the need to develop a single test that can measure critical and dialectical thinking objectively and simultaneously. Thus, the current study makes an important contribution to the previous literature by developing a Situational Judgement Test that measures critical vs. dialectical thinking objectively and simultaneously, allowing us to investigate the role of culture and gender. Most importantly, it will adhere to the standard of open science and is not developed for commercial purposes. This test follows a multiple-choice format that includes 27 items. These scenarios measure six skills (evaluation, self-regulation, inference, explanation, interpretation, and analytical skills) that are defined by Facione (1990). The first five items of this test measure only critical thinking using mathematical problems or scenarios, and the remaining 22 items measure critical vs. dialectical thinking through commonly experienced situations. Participants were asked to assess a scenario and select one out of three choices, depicting either the critical, dialectical, or distractor nature of the response options.
Data was collected from university students from one individualistic (Germany) and one collectivistic culture (Pakistan) first for a pilot study (N = 120) and subsequently for the final study (N = 232). The pilot study (German students, N = 58, Pakistani students, N = 62) was conducted before the final study (German students, N = 123, Pakistani students, N = 109) to assess the validity of the new test and to indicate shortcomings that were addressed before the final study. The current study examines the factor structure and content validity of the newly constructed Situational Judgement Test using latent class analysis. The findings from this latent class analysis suggest that a 2-class model is the best fit, with a high probability for critical and dialectical and a low probability for distractors. Convergent validity was also examined, assessing how well the newly constructed test corresponded with previously standardized scales. Results show that the Situational Judgement Test demonstrates good convergent validity with the Analysis Holism Scale (Martín-Fernández et al., 2022) and the Holistic Cognitive Scale (Lux et al., 2021) across cultures. Additionally, with the Triad Task (Li & Hu, 2022), the test demonstrates good convergent validity within each culture.
The current study analyzed the impact of culture and gender on three response categories (critical, dialectical, and distractor). According to the current study's findings, German participants scored higher on both higher-order thinking skills (critical and dialectical) than Pakistani students. Moreover, the current study found that participants in both cultures preferred dialectical thinking over critical thinking. A general comparison by gender shows that males achieved higher scores on critical thinking and females on dialectical thinking. However, cross-cultural comparisons of gender suggest that the gender difference was significant in German culture but not significant in Pakistani culture.
In addition, the current study found that on the first five items, which were more related to minor mathematical or probability calculations, participants from both cultures showed lower performance compared to the other 22 items, which were related to critical and dialectical thinking in daily life situations. The current study results show that regardless of culture, individuals of both cultures have a general ability to think in both directions; in other words, they are meta-thinkers, and these results align with recent literature that stresses the fact that critical and dialectical are two domains of higher-order, or meta-thinking. It stresses that dialectical thinking is not the exclusion of critical thinking but the combination of scientific thinking with moral and social factors, allowing for a more holistic analysis of a situation
Between generations and gender: The influence of age, feedback processes, body-related double standards and their familial transmission on body image in individuals with and without eating disorders
Full text linkTheoretischer Hintergrund: Körperbildstörungen stellen ein zentrales Syndrom in der Pathologie von Essstörungen dar. In früheren Studien wurden verschiedene Faktoren ermittelt, die die Entwicklung und Aufrechterhaltung von Körperbildstörungen beeinflussen, wie Geschlecht und Alter sowie körperbezogenes Feedback und kognitive Verzerrungen. Obwohl Geschlecht und Alter als relevante Einflüsse auf ein negatives Körperbild identifiziert wurden, fehlen Studien in der Allgemeinbevölkerung, die nicht nur Frauen, sondern auch Männer sowie unterschiedliche Altersgruppen bezüglich der Ausprägung körperbildbezogener Merkmale untersuchen. Darüber hinaus stehen bislang nur wenige deutschsprachige und ausreichend evaluierte Messverfahren zur Verfügung, die eine adäquate Erfassung körperbildspezifischer Merkmale, wie körperbezogenes Feedback, ermöglichen. Aber auch hinsichtlich kognitiver Verzerrungen, wie körperbezogenen Doppelstandards, fehlen weitere Studien. Während Befunde zu solchen Doppelstandards beispielsweise für Frauen mit einer Anorexia nervosa und Frauen mit einer Bulimia nervosa vorliegen, wurde das Auftreten von möglichen körperbezogenen Doppelstandards bei Frauen mit einer Binge-Eating-Störung und Jugendlichen ohne eine Essstörung bisher nicht untersucht. Zudem wurde keine Studie durchgeführt, die eine mögliche familiale Transmission körperbezogener Doppelstandards von Müttern zu ihren Töchtern untersucht trotz bestehender Hinweise auf die familiale Weitergabe anderer kognitiver Verzerrungen. Daher war das Ziel der vorliegenden Dissertation, die Befundlage zum Körperbild hinsichtlich Geschlechts- und Alterseinflüssen, körperbezogenem Feedback sowie Doppelstandards in der Körperbewertung in verschiedenen Stichproben von Personen mit und ohne Essstörungen zu erweitern. So wurden in der Studie 1 Geschlechts- und Alterseffekte auf kognitiv-affektive Merkmale des Körperbildes an einer geschlechtlich gemischten Stichprobe aus der Allgemeinbevölkerung betrachtet. In Studie 2 wurde die deutschsprachigen Version eines Fragebogens zur Erfassung körperbezogenen Feedbacks, der Feedback on Physical Appearance Scale (FOPAS), psychometrisch evaluiert. Ferner wurde überprüft, inwiefern Frauen und Männer in Studie 3, Frauen mit einer Binge-Eating-Störung in Studie 4 sowie weibliche Jugendliche und ihre Mütter in Studie 5 körperbezogenen Doppelstandards bei der Betrachtung unterschiedlicher Körperstimuli unterliegen. Außerdem wurde in Studie 5 eine mögliche familiale Transmission dieser kognitiven Verzerrung von Mutter zu Tochter untersucht.
Methoden: In Studie 1 wurden N = 1327 Frauen und Männer (davon n = 942 Frauen) im Alter von 16 bis 88 Jahren bezüglich ihrer Körperunzufriedenheit, der Wichtigkeit des eigenen Aussehens, ihrem zeitlichen Aufwand in Stunden und Jahre, die sie bereit wären für ihr ideales Aussehen zu opfern sowie ihrer körperlichen Wertschätzung in einer Online-Erhebung befragt. In Studie 2 wurden für die psychometrische Überprüfung der FOPAS n = 88 weibliche Jugendliche mit einer Essstörung sowie n = 123 weibliche Jugendliche ohne eine Essstörung und n = 228 Frauen ohne eine Essstörung erhoben. Zur Erforschung möglicher körperbezogener Doppelstandards wurden N = 111 Frauen und Männern ohne eine Essstörung (davon n = 57 Frauen) in Studie 3, N = 120 Frauen (davon jeweils n = 40 Frauen mit einer Binge-Eating-Störung, n = 40 Frauen mit Übergewicht sowie n = 40 Frauen mit Normalgewicht) in Studie 4 sowie N = 44 Mutter-Tochter-Paaren in Studie 5 untersucht. Den Proband*innen wurden in randomisierter Reihenfolge Bilder von verschiedenen Körpern gezeigt, die jeweils mit dem eigenen Kopf der Proband*innen sowie mit einem fremden Kopf dargestellt wurden. Nach jeder Präsentation wurden die Bilder hinsichtlich Arousal, Valenz, Attraktivität, Körperfett sowie in den Studien 3 und 4 auch hinsichtlich der Muskelmasse bewertet. Darüber hinaus wurde in Studie 5 zur Untersuchung direkter und indirekter familialer Transmissionsprozesse den Müttern auch die Stimuli der weiblichen Jugendlichen präsentiert und die mütterlichen Bewertungen nach jedem Bild erfasst. Basierend auf den Körperbewertungen wurden in den Studien 3 bis 5 Doppelstandardwerte als die Differenz zwischen der Bewertung des Körpers mit dem eigenen Kopf abzüglich der Bewertung des Körpers mit einem fremden Kopf berechnet.
Ergebnisse: In Studie 1 zeigte sich, dass Frauen eine höhere Körperunzufriedenheit und eine höhere Wichtigkeit des eigenen Aussehens, aber auch mit steigendem Alter eine höhere körperliche Wertschätzung berichteten als Männer. Während bei Frauen das Ausmaß an Körperunzufriedenheit und der Wichtigkeit des eigenen Aussehens mit steigendem Alter konstant blieben, gaben Männer eine geringere Wichtigkeit ihres eigenen Aussehens mit steigendem Alter und ein geringeres Investment in Stunden an, das sie für ihr ideales Aussehen aufwenden würden. In Studie 2 wiesen die Ergebnisse der psychometrischen Untersuchung auf eine akzeptable Reliabilität sowie eine gute Validität der deutschsprachigen Übersetzung der FOPAS hin. Auch konnte anhand des FOPAS-Gesamtwerts zwischen den Jugendlichen mit und ohne einer Essstörung differenziert werden. Ferner zeigten in den Studien 3 bis 5 weibliche Jugendliche, Frauen und Männer ohne eine Essstörung sowie Frauen mit einer Binge-Eating-Störung selbstabwertende Doppelstandards für übergewichtige und adipöse Körper. Darüber hinaus zeigten sich in Studie 3 Geschlechterunterschiede, indem Männer zu einem selbstaufwertenden Doppelstandard für ihren eigenen Körper neigten, während Frauen selbstabwertende Doppelstandards bei der Bewertung eines idealen und ihres eigenen Körpers aufwiesen. Ergänzend fand sich in Studie 4 und 5, dass auch Frauen mit einer Binge-Eating-Störung sowie weibliche Jugendliche und deren Mütter selbstabwertenden Doppelstandards in der Körperbewertung unterliegen. Jedoch waren diese Doppelstandards bei den Frauen mit einer Binge-Eating-Störung in Studie 4 nicht stärker ausgeprägt als bei Frauen ohne eine Essstörung. Auch unterschieden sich die weiblichen Jugendlichen und ihre Mütter nicht im Ausmaß ihrer Doppelstandards in Studie 5. Im Sinne einer direkten familialen Transmission ging in Studie 5 ein stärkeres negatives körperbezogenes Feedback der Mutter mit einem weniger selbstdienlichen Doppelstandard der Tochter in der emotionalen Bewertung des eigenen Körpers sowie mit stärkeren selbstabwertenden Doppelstandards der Tochter in einer Körperfett- und Attraktivitätsbeurteilung für einen übergewichtigen Körper einher. Dagegen korrelierten hinsichtlich einer indirekten familialen Transmission die Doppelstandards von Mutter und Tochter nicht signifikant miteinander.
Diskussion: Die Ergebnisse weisen auf geschlechts- und altersspezifische Unterschiede im Körperbild hin, mit einer höheren und stabileren Körperunzufriedenheit und Wichtigkeit des eigenen Aussehens (Studie 1) sowie stärkeren selbstabwertende Doppelstandards bei Frauen (Studie 3) als bei Männern. Während die Studien 3 bis 5 darauf hindeuten, dass Männer mehr oder weniger zufrieden mit ihrem eigenen Körper sind, neigen weibliche Jugendliche und Frauen dazu, sich selbst strenger zu beurteilen als andere Personen und dadurch ihren eigenen Körper abzuwerten. Diese selbstabwertenden Doppelstandards scheinen sich aber nur teilweise in einer familialen Transmission körperbezogener Bewertungen bei Müttern und ihren Töchtern (Studie 5) widerzuspiegeln. Zudem legen die Ergebnisse der Studien 3 bis 5 einen normativen selbstabwertenden Doppelstandard für übergewichtige Körper nahe, was möglicherweise eine Gewichtsstigmatisierung in der Gesellschaft widerspiegelt. Wenngleich die Frauen mit einer Binge-Eating-Störung in Studie 4 zwar selbstabwertende Doppelstandards zeigten, widersprechen die Ergebnisse der Gruppenvergleiche der Annahme von stärker ausgeprägten Doppelstandards bei einer Binge-Eating-Störung. Auf Grundlage der Ergebnisse der Studien 1 sowie 3 bis 5 scheinen präventive Interventionen zur Reduktion eines negativen Körperbildes in Populationen ohne Essstörungen indiziert, beispielsweise für Jugendliche oder Eltern. Darüber hinaus könnten aber auch Frauen mit einer Binge-Eating-Störung von psychoedukativen Elementen zu körperbezogenen Doppelstandards als Ergänzung zu kognitiv-verhaltenstherapeutischen Interventionen profitieren, um beispielsweise dysfunktionale Kognitionen zu verändern und dadurch negative Emotionen zu reduzieren. Diese Interventionen in Trainingsprogrammen und in Psychotherapien könnten durch eine Verwendung der FOPAS ergänzt werden, deren Einsatz auf Basis der Ergebnisse aus Studie 2 in Forschung und therapeutischer Praxis empfohlen werden kann
Performance Models for Embedded Software Product Lines
Full text linkSoftware product lines deal with functional properties (features) of configurable software systems.
However, these systems also have non-functional properties such as latency, energy usage, or memory footprint.
Performance models formalize knowledge about those properties and their relation to individual features; they are often crucial to building competitive products.
While the literature offers a variety of performance modelling methods for conventional product lines, these do not address configurable device drivers and hardware components.
Moreover, many approaches either rely on time-consuming and error-prone manual annotations, or result in models that are so complex that engineers cannot gain insights by analysing them.
This thesis covers interpretable performance models for configurable embedded systems, including software product lines, configurable hardware components, and hybrid product lines that combine both.
It focuses on automation for the entire life cycle, ranging from unattended data acquisition over machine learning methods for model generation to performance-aware product line configuration.
In doing so, it shows that the disjoint Product Line Engineering and Internet of Things communities address similar challenges, and combines and extends aspects from both to obtain accurate and interpretable performance models for hybrid and hardware-centric software systems.
Its key contribution is the Regression Model Tree data structure and machine learning method.
Regression model trees resemble the structure of feature models, but exclusively rely on benchmark data for model generation.
They can be used with software product lines, configurable hardware components and hybrid product lines, and can be learnt – and understood – even if no feature model is available.
An evaluation on eight product lines and product line-like system components shows that regression model trees are more accurate and less complex than other tree-based modelling methods when applied to hybrid product lines and hardware components.
In addition, this thesis contributes a method for energy measurement automation even if no out-of-band synchronization methods are available, an analysis of whether performance models should be part of feature models or kept separate, a product line perspective on configurable hardware components and device drivers, and case studies that apply regression model trees to real-world product lines.
The analysis finds that performance models should be kept separate; regression model trees follow this approach.
The case studies cover both manual model analysis and tool-assisted performance-aware configuration of Kconfig-based product lines
Grenze
Full text linkEine Antwort auf die Frage zu geben, was eine Grenze ist, gestaltet sich schwieriger, als es auf den ersten Blick scheinen mag. Auch wenn der Begriff ‚Grenze‘ Eindeutigkeit suggeriert, so ist er doch gleichzeitig ambivalent, wandelbar und wird ganz unterschiedlich eingesetzt. Weder das Definieren des Begriffs der Grenze noch die Verortung der Grenze als solcher sind daher leichte Unterfangen. Der Beitrag wird deswegen die Frage nach der Grenze nicht auf grundsätzliche Art klären. Vielmehr werden wir uns dem Begriff von verschiedenen Richtungen und auf unterschiedlichen Ebenen nähern. Wir beginnen mit einem kursorischen Versuch der Begriffseinordnung. Dies auch, um zu zeigen, dass der Erkenntnisgewinn durch eine rein begriffsanalytische Herleitung überschaubar bleibt. Eine historische Herangehensweise betrachtet imperiale, koloniale und postkoloniale Grenzen. Nach einem Blick auf die Herausbildung der europäischen Grenze schließt der Beitrag mit Überlegungen zur Bedeutung und Funktion von Grenzen in der transnationalen Regulierung von Migration. Die Frage, die uns zu Erkenntnissen über den Begriff Grenze führt, ist nicht: Was ist eine Grenze?, sondern vielmehr: Was tut eine Grenze
Steering From Tools To Teammate, Redefining Human-Autonomy Interactions In Autonomous Driving
Full text linkThe integration of autonomous vehicles (AVs) into human teams represents
a significant evolution in human-automation interaction. This thesis explores
the dynamics of Human-Autonomy Team (HAT) by focusing on key factors
such as communication, transparency, trust, collaboration, and situational
awareness, all of which are critical for fostering effective teamwork between
humans and AVs. These factors are explored in depth through three core stud-
ies presented in this research. The studies were conducted in controlled virtual
reality (VR) environments and measure human interaction with various levels
of AV. The first study examines the impact of transparency and explainabil-
ity on trust and acceptance of fully autonomous vehicles. The second study
extends this by incorporating elements of collaboration, comparing human ac-
ceptance between semi-autonomous vehicles and conventional driving. The
third study focuses on situational awareness, exploring how different commu-
nication channels influence the effectiveness of human-AV teaming in semi-
autonomous vehicles. Objective data, including eye-tracking, head-tracking
and body-tracking metrics, were collected alongside subjective assessments
using questionnaires. The findings indicate that the impact of successful HAT
factors is closely tied to the individual differences of the human partner. This
suggests that creating overall acceptance for the integration of AV technology
must account for these variations. Additionally, the results revealed the im-
portance of considering HAT factors such as collaboration, collectively rather
than individually, as their effects on trust, anxiety, discomfort and overall ac-
ceptance are multidimensional. Moreover, our results emphasize the varying
effects of different communication channels in enhancing HAT. The research
underscores the importance of human-centered design in developing AV sys-
tems that align with human cognitive and behavioral patterns. The integration
of behavioral data, offers valuable insights into user experiences, bridging the
gap between subjective perceptions and objective system feedback. This ap-
proach supports the development of AVs that are not only technically robust
but also aligned with human values and ethical standards. This thesis con-
tributes to the state of the art by providing a comprehensive understanding of
the dynamics within Human-Autonomy Teaming (HAT) in AVs. It proposes
strategies for examining key elements such as collaboration, communication,
trust, and the overall effectiveness of AV systems when integrated into human
teams
Chaoskontrolle mit Graphen
No full textWe propose a chaos control technique for iterated function systems that perturbs the values of the state variables and can be used for different problems of controlling chaotic systems, especially for fixed-point stabilization, stabilization of periods, and synchronization. The mathematical backbone of this method is the use of a graph structure as a representation of a system described as an iterative map. Nodes in the graph correspond to cells that partition the phase space, and shortest paths in the graph correspond to intervention sequences for the original system that drive it to and keep it at a desired target. This control approach converges to optimal control strategies as the phase space is partitioned more finely, corresponding to an increased number of cells. It provides a general framework for different control scenarios and transfers between them and bridges the theory of dynamical systems with graph theory. Possible applications include controlling ecological systems, socio-ecological systems, and brain-to-brain synchronization