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Activity and Sociability – Explorative Studies on the Movement of Children Based on Real Time Location Measurements
No full textEine der großen Fragestellungen der Psychologie beschäftigt sich mit der Suche nach Determinanten unseres Verhaltens. Dabei finden wir in der psychologischen Literatur verschiedene Theorien, die der Nähe zwischen Personen Bedeutung verleihen. Die Arbeiten von Kurt Lewin (1935) beschreiben positive und negative Valenzen, Konflikte, Hindernisse und Bedürfnisse als Determinanten unseres Verhaltens. Auch soziometrische Untersuchungen fokussieren die Anziehung und Abstoßung als elementare Gruppenkräfte, welche sich anhand sozialer Distanzen und Beliebtheit in Gruppen widerspiegeln (Moreno, 1941; 1996).
Auf dieser Grundlage ist es uns möglich, Vorhersagen über eine Hinwendung zu und eine Abwendung von Personen zu treffen. Neben qualitativen Beobachtungen (vgl. Coie, Dodge, & Kupersmidt, 1990) bedienen sich bisherige Untersuchungsmethoden technischer Geräte, wie u.a. Beschleunigungsmessern und Schrittzähler (Cervantes & Porretta, 2010; Godfrey, Conway, Meagher, & ÓLaighin, 2008; Trost, 2001; Welk, Corbin, & Dale, 2000; Yang & Hsu, 2010), um Aussagen über das Bewegungsverhalten von Personen treffen zu können. Hierbei werden allerdings die Beziehungen und Dynamiken zwischen den Personen sowie das daraus resultierende Distanzverhalten völlig unbeachtet gelassen. Mit Hilfe neuester Technologien ist es nun möglich, räumliches Bewegungsverhalten in Form von x-, y-, z- Koordinaten zu erfassen.
Das Ziel meiner Arbeit liegt in der Erhebung und Auswertung der Bewegungsdaten von Kindern, welche mit einer automatisierten Echtzeit-Ortungs-Methode (Real Time Location System = RTLS) erfasst wurden. Bis zum jetzigen Zeitpunkt wurde das Bewegungsverhalten von 114 Kinder aus sieben Gruppen von vier unterschiedlichen Kindergärten, von sechs Kindern einer Schule für Blinde und Sehbehinderte sowie von 24 Schülern aus zwei Klassen einer Schule mit einem Förderschwerpunkt für geistige Entwicklung erhoben. Die in diese Arbeit einfließenden Studien bieten einen ersten Einblick in die Erhebungs- und Auswertungsmöglichkeiten von räumlichen Bewegungsdaten und beleuchten den aktuellen Stand dieser Forschung.:DANKSAGUNG II
PREFACE VI
ZUSAMMENFASSUNG VII
LIST OF CONTENTS XII
LIST OF TABLES XIV
LIST OF FIGURES XV
CHAPTER I 1
1. AN INTRODUCTION INTO MOTIVATIONAL CONCEPTS, BEHAVIORAL RESEARCH, AND METHODOLOGICAL CHALLENGES 1
WHAT DRIVES US? A PIONEERING MOTIVATIONAL CONCEPT WITH REGARD TO MOVEMENT BEHAVIOR 2
METHODOLOGICAL BACKGROUND 3
METHODOLOGICAL CHALLENGES 4
AIMS AND SCOPES 5
OVERVIEW OF MANUSCRIPTS INCLUDED IN THIS MONOGRAPH 6
CHAPTER II 10
2. CHILDREN AT PLAY – TOWARD AN AUTOMATED MEASUREMENT OF CHILD BEHAVIOR 11
INTRODUCTION 12
METHODS AND MATERIALS 14
RESULTS 18
DISCUSSION 28
CHAPTER III 33
3. CONTINUOUS MEASUREMENT OF DYNAMIC CLASSROOM SOCIAL INTERACTION 33
INTRODUCTION 35
METHODS AND MATERIALS 38
RESULTS 40
DISCUSSION 49
CHAPTER IV 54
List of Contents
4. LEARNING, MOVING, INTERACTING – MOVEMENT ASSESSMENT OF VISUALLY IMPAIRED CHILDREN DURING A SCHOOL LESSON 55
INTRODUCTION 56
METHODS AND MATERIALS 59
RESULTS 63
DISCUSSION 71
CHAPTER V 76
5. APPROACH – AN ANALYSIS OF CHILDREN’S INTERACTIONS DURING A FREE PLAY SITUATION 77
INTRODUCTION 78
METHOD 80
RESULTS 89
DISCUSSION 92
CHAPTER VI 96
6. SUMMARY, IMPLICATIONS, AND FUTURE ASPECTS OF RESEARCH 97
SUMMARY OF THE STUDIES OF CHILDREN’S MOVEMENT BEHAVIOR 97
IMPLICATION AND FUTURE ASPECTS OF RESEARCH 100
7. REFERENCES 103
8. APPENDIX 119
9. CURRICULUM VITAE 121
10. LIST OF PUBLICATIONS 123
11. EIDESSTATTLICHE ERKLÄRUNG 12
Efficient Parallel Monte-Carlo Simulations for Large-Scale Studies of Surface Growth Processes
Get PDFLattice Monte Carlo methods are used to investigate far from and out-of-equilibrium systems, including surface growth, spin systems and solid mixtures. Applications range from the determination of universal growth or aging behaviors to palpable systems, where coarsening of nanocomposites or self-organization of functional nanostructures are of interest. Such studies require observations of large systems over long times scales, to allow structures to grow over orders of magnitude, which necessitates massively parallel simulations.
This work addresses the problem of parallel processing introducing correlations in Monte Carlo updates and proposes a virtually correlation-free domain decomposition scheme to solve it. The effect of correlations on scaling and dynamical properties of surface growth systems and related lattice gases is investigated further by comparing results obtained by correlation-free and intrinsically correlated but highly efficient simulations using a stochastic cellular automaton (SCA). Efficient massively parallel
implementations on graphics processing units (GPUs) were developed, which enable large-scale simulations leading to unprecedented precision in the final results.
The primary subject of study is the Kardar–Parisi–Zhang (KPZ) surface growth in (2 + 1) dimensions, which is simulated using a dimer lattice gas and the restricted solid-on-solid model (RSOS) model. Using extensive simulations, conjectures regard- ing growth, autocorrelation and autoresponse properties are tested and new precise numerical predictions for several universal parameters are made.:1. Introduction
1.1. Motivations and Goals
1.2. Overview
2. Methods and Models
2.1. Estimation of Scaling Exponents and Error Margins
2.2. From Continuum- to Atomistic Models
2.3. Models for Phase Ordering and Nanostructure Evolution
2.3.1. The Kinetic Metropolis Lattice Monte-Carlo Method
2.3.2. The Potts Model
2.4. The Kardar–Parisi–Zhang and Edwards–Wilkinson Universality Classes
2.4.0.1. Physical Aging
2.4.1. The Octahedron Model
2.4.2. The Restricted Solid on Solid Model
3. Parallel Implementation: Towards Large-Scale Simulations
3.1. Parallel Architectures and Programming Models
3.1.1. CPU
3.1.2. GPU
3.1.3. Heterogeneous Parallelism and MPI
3.1.4. Bit-Coding of Lattice Sites
3.2. Domain Decomposition for Stochastic Lattice Models
3.2.1. DD for Asynchronous Updates
3.2.1.1. Dead border (DB)
3.2.1.2. Double tiling (DT)
3.2.1.3. DT DD with random origin (DTr)
3.2.1.4. Implementation
3.2.2. Second DD Layer on GPUs
3.2.2.1. Single-Hit DT
3.2.2.2. Single-Hit dead border (DB)
3.2.2.3. DD Parameters for the Octahedron Model
3.2.3. Performance
3.3. Lattice Level DD: Stochastic Cellular Automaton
3.3.1. Local Approach for the Octahedron Model
3.3.2. Non-Local Approach for the Octahedron Model
3.3.2.1. Bit-Vectorized GPU Implementation
3.3.3. Performance of SCA Implementations
3.4. The Multi-Surface Coding Approach
3.4.0.1. Vectorization
3.4.0.2. Scalar Updates
3.4.0.3. Domain Decomposition
3.4.1. Implementation: SkyMC
3.4.1.1. 2d Restricted Solid on Solid Model
3.4.1.2. 2d and 3d Potts Model
3.4.1.3. Sequential CPU Reference
3.4.2. SkyMC Benchmarks
3.5. Measurements
3.5.0.1. Measurement Intervals
3.5.0.2. Measuring using Heterogeneous Resources
4. Monte-Carlo Investigation of the Kardar–Parisi–Zhang Universality Class
4.1. Evolution of Surface Roughness
4.1.1. Comparison of Parallel Implementations of the Octahedron Model
4.1.1.1. The Growth Regime
4.1.1.2. Distribution of Interface Heights in the Growth Regime
4.1.1.3. KPZ Ansatz for the Growth Regime
4.1.1.4. The Steady State
4.1.2. Investigations using RSOS
4.1.2.1. The Growth Regime
4.1.2.2. The Steady State
4.1.2.3. Consistency of Fine-Size Scaling with Respect to DD
4.1.3. Results for Growth Phase and Steady State
4.2. Autocorrelation Functions
4.2.1. Comparison of DD Methods for RS Dynamics
4.2.1.1. Device-Layer DD
4.2.1.2. Block-Layer DD
4.2.2. Autocorrelation Properties under RS Dynamics
4.2.3. Autocorrelation Properties under SCA Dynamics
4.2.3.1. Autocorrelation of Heights
4.2.3.2. Autocorrelation of Slopes
4.2.4. Autocorrelation in the SCA Steady State
4.2.5. Autocorrelation in the EW Case under SCA
4.2.5.1. Autocorrelation of Heights
4.2.5.2. Autocorrelations of Slopes
4.3. Autoresponse Functions
4.3.1. Autoresponse Properties
4.3.1.1. Autoresponse of Heights
4.3.1.2. Autoresponse of Slopes
4.3.1.3. Self-Averaging
4.4. Summary
5. Further Topics
5.1. Investigations of the Potts Model
5.1.1. Testing Results from the Parallel Implementations
5.1.2. Domain Growth in Disordered Potts Models
5.2. Local Scale Invariance in KPZ Surface Growth
6. Conclusions and Outlook
Acknowledgements
A. Coding Details
A.1. Bit-Coding
A.2. Packing and Unpacking Signed Integers
A.3. Random Number GenerationGitter-Monte-Carlo-Methoden werden zur Untersuchung von Systemen wie Oberflächenwachstum, Spinsystemen oder gemischten Feststoffen verwendet, welche fern eines Gleichgewichtes bleiben oder zu einem streben. Die Anwendungen reichen von der Bestimmung universellen Wachstums- und Alterungsverhaltens hin zu konkreten Systemen, in denen die Reifung von Nanokompositmaterialien oder die Selbstorganisation von funktionalen Nanostrukturen von Interesse sind. In solchen
Studien müssen große Systemen über lange Zeiträume betrachtet werden, um Strukturwachstum über mehrere Größenordnungen zu erlauben. Dies erfordert massivparallele Simulationen.
Diese Arbeit adressiert das Problem, dass parallele Verarbeitung Korrelationen in Monte-Carlo-Updates verursachen und entwickelt eine praktisch korrelationsfreie Domänenzerlegungsmethode, um es zu lösen. Der Einfluss von Korrelationen auf Skalierungs- und dynamische Eigenschaften von Oberflächenwachtums- sowie verwandten Gittergassystemen wird weitergehend durch den Vergleich von Ergebnissen aus korrelationsfreien und intrinsisch korrelierten Simulationen mit einem stochastischen zellulären Automaten untersucht. Effiziente massiv parallele Implementationen auf Grafikkarten wurden entwickelt, welche großskalige Simulationen und damit präzedenzlos genaue Ergebnisse ermöglichen.
Das primäre Studienobjekt ist das (2 + 1)-dimensionale Kardar–Parisi–Zhang- Oberflächenwachstum, welches durch ein Dimer-Gittergas und das Kim-Kosterlitz-Modell simuliert wird. Durch massive Simulationen werden Thesen über Wachstums-, Autokorrelations- und Antworteigenschaften getestet und neue, präzise numerische Vorhersagen zu einigen universellen Parametern getroffen.:1. Introduction
1.1. Motivations and Goals
1.2. Overview
2. Methods and Models
2.1. Estimation of Scaling Exponents and Error Margins
2.2. From Continuum- to Atomistic Models
2.3. Models for Phase Ordering and Nanostructure Evolution
2.3.1. The Kinetic Metropolis Lattice Monte-Carlo Method
2.3.2. The Potts Model
2.4. The Kardar–Parisi–Zhang and Edwards–Wilkinson Universality Classes
2.4.0.1. Physical Aging
2.4.1. The Octahedron Model
2.4.2. The Restricted Solid on Solid Model
3. Parallel Implementation: Towards Large-Scale Simulations
3.1. Parallel Architectures and Programming Models
3.1.1. CPU
3.1.2. GPU
3.1.3. Heterogeneous Parallelism and MPI
3.1.4. Bit-Coding of Lattice Sites
3.2. Domain Decomposition for Stochastic Lattice Models
3.2.1. DD for Asynchronous Updates
3.2.1.1. Dead border (DB)
3.2.1.2. Double tiling (DT)
3.2.1.3. DT DD with random origin (DTr)
3.2.1.4. Implementation
3.2.2. Second DD Layer on GPUs
3.2.2.1. Single-Hit DT
3.2.2.2. Single-Hit dead border (DB)
3.2.2.3. DD Parameters for the Octahedron Model
3.2.3. Performance
3.3. Lattice Level DD: Stochastic Cellular Automaton
3.3.1. Local Approach for the Octahedron Model
3.3.2. Non-Local Approach for the Octahedron Model
3.3.2.1. Bit-Vectorized GPU Implementation
3.3.3. Performance of SCA Implementations
3.4. The Multi-Surface Coding Approach
3.4.0.1. Vectorization
3.4.0.2. Scalar Updates
3.4.0.3. Domain Decomposition
3.4.1. Implementation: SkyMC
3.4.1.1. 2d Restricted Solid on Solid Model
3.4.1.2. 2d and 3d Potts Model
3.4.1.3. Sequential CPU Reference
3.4.2. SkyMC Benchmarks
3.5. Measurements
3.5.0.1. Measurement Intervals
3.5.0.2. Measuring using Heterogeneous Resources
4. Monte-Carlo Investigation of the Kardar–Parisi–Zhang Universality Class
4.1. Evolution of Surface Roughness
4.1.1. Comparison of Parallel Implementations of the Octahedron Model
4.1.1.1. The Growth Regime
4.1.1.2. Distribution of Interface Heights in the Growth Regime
4.1.1.3. KPZ Ansatz for the Growth Regime
4.1.1.4. The Steady State
4.1.2. Investigations using RSOS
4.1.2.1. The Growth Regime
4.1.2.2. The Steady State
4.1.2.3. Consistency of Fine-Size Scaling with Respect to DD
4.1.3. Results for Growth Phase and Steady State
4.2. Autocorrelation Functions
4.2.1. Comparison of DD Methods for RS Dynamics
4.2.1.1. Device-Layer DD
4.2.1.2. Block-Layer DD
4.2.2. Autocorrelation Properties under RS Dynamics
4.2.3. Autocorrelation Properties under SCA Dynamics
4.2.3.1. Autocorrelation of Heights
4.2.3.2. Autocorrelation of Slopes
4.2.4. Autocorrelation in the SCA Steady State
4.2.5. Autocorrelation in the EW Case under SCA
4.2.5.1. Autocorrelation of Heights
4.2.5.2. Autocorrelations of Slopes
4.3. Autoresponse Functions
4.3.1. Autoresponse Properties
4.3.1.1. Autoresponse of Heights
4.3.1.2. Autoresponse of Slopes
4.3.1.3. Self-Averaging
4.4. Summary
5. Further Topics
5.1. Investigations of the Potts Model
5.1.1. Testing Results from the Parallel Implementations
5.1.2. Domain Growth in Disordered Potts Models
5.2. Local Scale Invariance in KPZ Surface Growth
6. Conclusions and Outlook
Acknowledgements
A. Coding Details
A.1. Bit-Coding
A.2. Packing and Unpacking Signed Integers
A.3. Random Number Generatio
Oberirdische Speicher in Segmentbauweise für Wärmeversorgungssysteme – OBSERW: Abschlussbericht zum Verbundvorhaben
Get PDFIm Projekt wurde eine alternative Speicherkonstruktion im Bereich von 500 bis 6000 m3 für den Betrieb in Solar- und Fernwärmesystemen entwickelt. Ausgangspunkt bilden große Kaltwasserspeicher in Segmentbauweise. Die Bautechnologie bietet ein signifikantes Kostenreduktionspotenzial gegenüber
geschweißten Flachbodentanks, konnte bisher aber nicht auf Wärmespeicher übertragen werden. Aufgrund der dünnwandigen Bauweise und der Projektziele musste eine Überarbeitung des Wandaufbaus, der Einbauten und der Peripherie erfolgen.
Dieser Bericht liefert eine Beschreibung des Speicher-Systems und die Ergebnisse des Verbundvorhabens. Die Funktionsfähigkeit wurde mit einem dreistufigen Verfahren nachgewiesen. Das geplante Vorgehen mit Laborversuchen im kleinen Maßstab bis zum Test mit einem Demonstrator im Realmaßstab (100 m3) war notwendig und zielführend. Die Bearbeitung der Hauptaufgaben (z. B. Materialuntersuchungen, Konstruktion, Betrieb) erfolgte vernetzt durch die beteiligten
Forschungsinstitutionen. Das grundlegende Potenzial für eine spätere Anwendung in solaren Nahwärmesystemen oder Sekundärnetzgebieten der klassischen Fernwärme sind gegeben. Vor allem im Bereich der Beladung und im Wandaufbau konnten große Verbesserungen erzielt werden. Weitere Optimierungen und die Umsetzung mit größeren Speichern stehen noch aus.In the project, an alternative construction for thermal energy stores in the range of 500 to 6000 m3 was developed for operation in solar and district heating systems. Large cold water storage tanks in segmental construction are the starting point. Their construction technology offers a significant potential for cost reduction compared to welded flat-bottom tanks, but could so far not be transferred to hot water storage tanks. Due to the new design and the project objectives, the wall structure, the internals and the periphery had to be completely revised.
This report provides a description of the storage system and the results of the joint project. The functionality was proven with a three-stage procedure. The planned procedure with laboratory tests on a small scale up to the test with a demonstrator on a real scale (100 m3) was necessary and
purposeful. The main tasks (e.g. material testing, design, operation) were carried out by the participating research institutions in a network. The basic potential for a later application in solar local heating systems or secondary network areas of conventional district heating is given. Significant improvements were realized, especially in regard of the charging system and the wall construction.
However, further optimizations and the transfer to larger storage tanks is still pending
Electronic transport through defective semiconducting carbon nanotubes
Get PDFWe investigate the electronic transport properties of semiconducting (m, n) carbon nanotubes (CNTs) on the mesoscopic length scale with arbitrarily distributed realistic defects. The study is done by performing quantum transport calculations based on recursive Green's function techniques and an underlying density-functional-based tight-binding model for the description of the electronic structure. Zigzag CNTs as well as chiral CNTs of different diameter are considered. Different defects are exemplarily represented by monovacancies and divacancies. We show the energy-dependent transmission and the temperature-dependent conductance as a function of the number of defects. In the limit of many defetcs, the transport is described by strong localization. Corresponding localization lengths are calculated (energy dependent and temperature dependent) and systematically compared for a large number of CNTs. It is shown, that a distinction by (m − n)mod 3 has to be drawn in order to classify CNTs with different bandgaps. Besides this, the localization length for a given defect probability per unit cell depends linearly on the CNT diameter, but not on the CNT chirality. Finally, elastic mean free paths in the diffusive regime are computed for the limit of few defects, yielding qualitatively same statements
Anisotropic Viscoelasticity at Large Strain Deformations
Get PDFThe aim of this thesis is the fast and exact simulation of modern materials like fibre reinforced thermoplastics and fibre reinforced elastomers. These simulations are in the scope of large strain deformations and contain anisotropic and viscoelastic behaviour. The chapter Differential geometry outlines the necessary tensor analysis and differential geometry. We present the weak formulation in the undeformed domain and use Newton’s method to approximate the solution of this formulation, cf. Section 3.1 and Chapter 4, respectively. For the viscoelasticity we use a special ansatz for the internal variable. Next, we compute all necessary derivations for the Newton system, cf. Sections 4.2 and 4.3. We also investigate the symmetry of the material tensors in Section 4.4. Further, we present three methods to improve the convergence of Newton’s method, cf. Section 4.5. With these three methods we are able to consider more problems, compute them faster and in a more robust way. In Chapter 5 we concisely discuss the FEM and show the appearing matrices in detail. The aim of Chapter 6 is the application of the a posteriori error estimator to this complex material behaviour. We present some numerical examples in Chapter 7. In Chapter 8 the problems that arise in the simulation of fibre-reinforced elastomers are analysed and tackled with help of mixed formulations. We derive a symmetric mixed formulation from a reduced form of the energy density. Also, we reformulate the mixed variable for inextensibility to avoid the numerical cancellation in Section 8.3. The Section 8.4 is about a joined mixed formulation to solve problems with inextensible fibres in an incompressible matrix, like fibre-reinforced rubber. The succeeding section Section 8.5 deals with the arising indefinite block matrix system.:Contents
Glossary 5
1 Introduction – motivation 13
2 Differential geometry 15
2.1 From parametrisations to the Lagrangian strain 15
2.2 Derivatives of tensors 20
3 Physical foundations 25
3.1 Large Deformation 25
3.1.1 Balance of forces 25
3.1.2 Energy minimisation 28
3.2 Anisotropic energy density 29
3.3 Viscoelasticity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4 Newton’s method 37
4.1 Newton system 37
4.2 Anisotropic material tensor 40
4.3 Viscoelastic material tensor 41
4.4 Symmetry of the material tensor 44
4.5 Load steps and line-search 47
4.5.1 Load steps – time steps 47
4.5.2 Backtracking for det ℱ > 0 48
4.5.3 Line search for energy minimisation 49
5 Implementation 53
5.1 Numerical Integration 53
5.2 Finite element discretisation 54
5.3 Voigt notation 56
6 Mesh control 65
7 Numerical results 69
7.1 Semi-analytical example 69
7.2 Cook’s membrane 71
7.2.1 Viscoelastic example 72
7.3 Chemnitz hook – Chemnitzer Haken 72
8 Mixed formulation 75
8.1 Motivation 75
8.2 General considerations 78
8.3 Smooth square root 81
8.4 Joined mixed formulation 84
8.5 Matrix representation 86
9 Conclusion 91
10 Theses 93
11 Appendix 95
11.1 Derivatives of the distortion-invariants with respect to the pseudo invariants 95
Bibliography 10
High Voltage Power Line Detection Based on Intersection Point Algorithm
Get PDFIn this paper, an introduction of the challenge of High Voltage Power Line Detection and some methods about solving the similar problem are talked about. To get a better result, a sort of new methods is developed for detecting and tracking high voltage power lines in the field of high voltage power line inspection by using Unmanned Aerial Vehicle (UAV). With the fast development of automated technology, a solution of real-time detecting and tracking of high voltage power lines can be considered on UAV instead of human work. The usability of Intersection Point Algorithm is the main task for detect the power lines from the preprocessing image.
There are many lines located in the preprocessing image in different directions, which get crossing with each other many times. To eliminate the false lines, some invariant features for Intersection Point Algorithm are needed. The intersection points inside of a small region and quite similar directions can probably be considered as the intersection point of power lines. Therefore, three methods are considered for grouping points, which conform to the features of intersection points of power lines. There should be only one concentrated area, which represents both power lines and heading direction of it. Method one is to select the points based on distance of points. Method two is to select the overlap region of the circles based on overlap layers. And method three is searching the overlapped layers by using Sliding Window.
Result evaluation in Project APOLI is done with the Hit, Miss, Fail standard
2-microlocal spaces with variable integrability
Get PDFIn this work we study several important properties of the 2-microlocal Besov and Triebel-Lizorkin spaces with variable integrability. Due to the richness of the weight sequence used to measure smoothness, this scale of function spaces incorporates a wide range of function spaces, of which we mention the spaces with variable smoothness.
Within the existing characterizations of these spaces, the characterization via smooth atoms is undoubtedly one of the most used when it comes to obtain new results in varied directions. In this work we make use of such characterization to prove several embedding results, such as Sobolev, Franke and Jawerth embeddings, and also to study traces on hyperplanes.
Despite the considerable benefits of resorting on the smooth atomic decomposition, there are still some limitations when one tries to use it in order to prove some specific results, such as pointwise multipliers and diffeomorphisms assertions. The non-smooth atomic characterization proved in this work overcome these problems, due to the weaker conditions of the (non-smooth) atoms. Moreover, it also allows us to give an intrinsic characterization of the 2-microlocal Besov and Triebel-Lizorkin spaces with variable integrability on the class of regular domains, in which connected bounded Lipschitz domains are included.In dieser Arbeit untersuchen wir einige wichtige Eigenschaften der 2-microlokalen Besov und Triebel-Lizorkin Räume mit variabler Integrabilität. Weil die Glattheit hier mit einer reicher Gewichtsfolge gemessen wird, beinhaltet diese Skala von Funktionsräumen eine große Anzahl von Funktionsräumen, von denen wir die Räume mit variabler Glattheit erwähnen.
Innerhalb der vorhandenen Charakterisierungen dieser Räume ist die Charakterisierung mit glatten Atomen zweifellos eine der am häufigsten verwendeten, um neue Ergebnisse in verschiedenen Richtungen zu erhalten. In dieser Arbeit verwenden wir eine solche Charakterisierung, um mehrere Einbettungsergebnisse zu bewiesen, wie Sobolev-Einbettungen und Einbettungen vom Franke-Jawerth Typ, und auch Spurresultate zu untersuchen.
Trotz der beträchtlichen Vorteile des Rückgriffs auf die glatte Atomaren-Zerlegung gibt es immer noch einige Einschränkungen, wenn man versucht, sie zu verwenden, um einige spezifische Ergebnisse zu beweisen, wie beispielsweise punktweise Multiplikatoren und Diffeomorphismen-Assertionen. Die nichtglatte atomare Charakterisierung, die wir in dieser Arbeit beweisen, überwindet diese Probleme aufgrund der schwächeren Bedingungen von (nichtglatten) Atomen. Außerdem erlaubt es uns, eine Intrinsische Charakterisierung der 2-mikrolokalen Besov- und Triebel-Lizorkin-Räume mit variabler Integrabilität auf regulärer Gebieten zu geben
Magnesium β-Ketoiminates as CVD Precursors for MgO Formation
Get PDFThe synthesis and characterization of bis(ketoiminato)magnesium(II) complexes of composition [Mg(OCR2CH2CHR1NCH2CH2X)2] (X = NMe2: 3a, R1 = R2 = Me; 3b, R1 = Me, R2 = Ph. X = OMe: 3c, R1 = R2 = Me) are reported. Complexes 3a–c are accessible by the reaction of C(O)R2CH2CHR1N(H)CH2CH2X (X = NMe2: 1a, R1 = R2 = Me; 1b, R1 = Me, R2 = Ph. X = OMe: 1c, R1 = R2 = Me) with MgnBu2. The structure of 3b in the solid state was determined by a single crystal X-ray diffraction study, confirming that the Mg(II) ion is hexa-coordinated by two ketoiminato ligands, while each of the latter coordinates with its two N- and one O-donor atom in an octahedral MgN6O2 coordination environment in the OC-6-33 stereo-isomeric form. The thermal behavior of 3a–c was studied by TG and DSC under an atmosphere of Ar and O2 respectively. The respective Me-substituted complexes 3a,c decompose at lower temperatures (3a, 166 °C; 3c, 233 °C) than the phenyl derivative 3b (243 °C). PXRD studies indicate the formation of MgO. Additionally, TG-MS studies were exemplarily carried out for 3a, indicating the release of the ketoiminato ligands. Vapor pressure measurements were conducted at 80 °C, whereby 3a,c possess with 5.6 mbar (3a) and 2.0 mbar (3c) significantly higher volatilities than 3b (0.07 mbar). Complexes 3a–c were used as MOCVD precursors for the deposition of thin MgO films on silicon substrates. It was found that only with 3a,c thin, dense and rather granulated MgO layers of thicknesses between 28–147 nm were produced. The as-deposited MgO layers were characterized by SEM, EDX, and XPS measurements and the thicknesses of the as-deposited layers were measured by Ellipsometry and SEM cross-section images. Apart from magnesium and oxygen a carbon content between 3–4 mol% was determined
Zwillingspolymerisation - Ein neues Polymerisationsverfahren zur Synthese von Nanokompositmaterialien und mikroporösen Materialien und dessen Mechanismen
Get PDFDie vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung bisher bekannter Methoden der Erzeugung von Kompositmaterialien. Bisherige Methoden wie der
Sol-Gel-Prozess und der Einsatz von Hybridmonomeren dienten als Ausgangsbasis der Forschung und das Ziel bestand in der Entwicklung eines neuen Prozesses der frei
von den Nachteilen der bekannten Methoden ist und dennoch Komposite gleicher oder besserer Qualität (Mikrostruktur) liefert. Nach theoretischer Vorbetrachtung konnte das neue Prinzip der ‚Zwillingspolymerisation’ – bei der spezielle Hybridmonomere mit besonderer Reaktivität zum Einsatz kommen – praktisch realisiert und noch verbessert werden. Die Herausforderung bestand demnach in der genauen Analyse des Mechanismusses der Zwillingspolymerisation und dessen weitere Verbesserung. Dies geschah durch die Synthese von neuen angepassten ‚Zwillingsmonomeren’, die einem abgewandelten Reaktionsweg folgen. Im Mittelpunkt der Arbeit steht ein Monomer, das Silizium als Zentralatom trägt und zweifach chelatartig an 2-Hydroxybenzylalkohol verestert ist. Durch Einstellung der Reaktionsparameter konnten nun Nanokompositmaterialien erzeugt werden, dessen Einzelphasen Phenolharz und SiO2 sind. Neben der Analytik und Beschreibung dieser Kompositmaterialien wird die Möglichkeit der Umwandlung in mikroporöse Materialien dargestellt. Ein weiterer Anspruch der Arbeit bestand in der Aufklärung des Polymerisationsmechanismus durch theoretische Vorbetrachtungen,
computergestützte Rechnungen sowie durch genaue Produktanalysen und Abfangreaktionen
Modellierung und Simulation flexibler Körper in alaska-Softwareprodukten
Get PDFIm Vortrag werden die Möglichkeiten der Modellierung und Verwendung flexibler Körper in Produkten der alaska-Softwarefamilie, die am Institut für Mechatronik e.V. entwickelt werden, vorgestellt. Die alaska-Softwarefamilie umfasst neben dem alaska/ModellerStudio, einer Mehrkörperdynamik-Simulationsumgebung für die allgemeine Verwendung, auch anwendungsspezifische Simulationswerkzeuge mit Fokussierung auf eng begrenzte Einsatzgebiete.
Im Interesse realitätsnaher Simulationsergebnisse werden in der Mehrkörperdynamik neben starren Körpern und idealen Gelenken verstärkt elastisch verformbare Körper und nachgiebige Gelenke verwendet. Je nach Einsatzgebiet und Simulationsziel (hohe Genauigkeit, hohe Performance) kommen unterschiedliche Verfahren der Beschreibung flexibler Körper zum Einsatz. Diese werden im Vortrag diskutiert, präsentierte Anwendungsbeispiele illustrieren die Verwendung