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Managing and Measuring Knowledge-based Value Creation in Ambulatory Healthcare
No full textPurpose/ Background
The key resource for value creation in ambulatory healthcare is knowledge. Providers of ambulatory care are faced with knowledge-related challenges: Increasingly complex disease patterns and rapid medical innovation overwhelm their capacity to identify, generate, integrate, modify, diffuse and apply relevant knowledge. This results in reduced quality of care.
Nevertheless, knowledge-based value creation has not been widely explored in ambulatory healthcare. Several research gaps explain: There are few publications regarding tools and methods for the management of knowledge resources in this context. Furthermore, the causal links between knowledge and organizational outcomes has not been theorized. A third major gap in the literature is the non-existence of frameworks for measuring knowledge-induced ambulatory healthcare performance.
Against this backdrop, this dissertation attempts to answer the following overarching question: How can knowledge-based value creation be managed and measured in ambulatory healthcare?
Design/ Methodology/ Approach
This cumulative dissertation adopts a mixed-methods approach, i.e., each of the four included publications adopts a methodological approach appropriate to its topic and research question.
The first publication narratively reviews major developments in Intellectual Capital (IC) and Knowledge Management theory. It benchmarks the new industry standard on Knowledge Management Systems (ISO 30401) against the previous literature by means of document analysis. Thereby it summarizes the state of research and practice regarding knowledge-based value creation.
The second publication takes the form of a systematic literature review. In line with the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) guidelines, it summarizes the literature on Knowledge Management and performance in ambulatory healthcare. It compiles an overview of Knowledge Management practices which have been studied in the literature. Furthermore, it lists the indicators used to measure the impact of Knowledge Management on ambulatory healthcare performance and assesses their usefulness for further research and practice.
The third publication explores the Knowledge Management-performance relationship by means of qualitative data analysis. Based on interviews with stakeholders from the ambulatory healthcare context, a toolbox of human-centered Knowledge Management methods and technical Knowledge Management tools for ambulatory healthcare is compiled. A conceptual model of the causal links between knowledge and organizational value creation is derived.
The fourth and final publication uses social network analysis to measure Relational Capital in referrer networks of medical specialists in ambulatory settings. Using inferential statistics, it correlates Relational Capital with the economic performance of healthcare providers.
Findings
The first publication shows that the “ISO 30401:2018 Knowledge Management Systems” standard successfully integrates the broad and heterogenous extant literature on Intellectual Capital and Knowledge Management. The standard creates a common language for this research field and provides guidelines for Knowledge Management Systems across geographical, industry and organizational settings. As it is intentionally neutral with regards to concrete Knowledge Management tools and methods, the challenge lies in the implementation of the standard in practice.
The second publication is a systematic literature review on Knowledge Management and its effects on the performance of ambulatory healthcare providers. It reveals that the previous literature is narrowly focused on 6 types of Knowledge Management practices, namely Electronic Health Records, Health Information Systems, Clinical Decision Support Systems, Trainings, Communities of Practice and bundles of firm-specific Knowledge Management initiatives (“multi-faceted interventions”). In previous publications, these tools and methods were mostly studied in relation to healthcare quality, while other outcomes like financial performance, staff engagement and patient satisfaction were neglected.
The third publication, an interview-based conceptual study, paints a different picture than the literature review. Practitioners use a much broader range of Knowledge Management initiatives than those studied in the literature. Specifically, self-learning tools such as apps and podcasts as well as immersive training sessions are used by ambulatory healthcare providers. Also, technical gadgets for speech recognition and automated data processing are used.
Sector stakeholders also relate Knowledge Management initiatives to a much wider set of outcome dimensions than the academic literature. Financial performance, staff engagement and client (patient/ referrer) satisfaction were named as distal outcomes. According to the interviewees in the study, Knowledge Management initiatives have direct causal connections with these outcomes as well as indirect connections mediated by quality and efficiency.
The fourth publication shows that Relational Capital in social-professional networks of medical specialists can be measured by social network metrics (degree, density, relative betweenness centrality, referrer concentration). Furthermore, empirical support for the relationship between the Relational Capital and economic performance of medical specialist offices is provided.
Originality/ Value
In summary, this thesis makes three key contributions to research: Firstly, it provides an overview of human-centered Knowledge Management methods and technical Knowledge Management tools for the ambulatory healthcare context. Secondly, it sheds light on the causal links between knowledge resources and value/performance delivered by ambulatory healthcare providers. Thirdly, it develops a measurement framework for Relational Capital. Finally, it points out a range of research questions worth exploring.:1 Introduction 1
2 Theoretical Premises 5
2.1 Definitions 5
2.1.1 Ambulatory Healthcare 5
2.1.2 Value in Ambulatory Healthcare 9
2.1.3 Knowledge 11
2.1.4 Knowledge Management 12
2.1.5 Intellectual Capital 18
2.2 The Resource-based View of the Firm 21
2.2.1 Historic Development 21
2.2.2 Key Criticisms 24
2.2.3 Applicability of the Resource-based View to Healthcare 24
2.3 Intellectual Capital Theory 27
2.3.1 Historical Development of Intellectual Capital Theory 27
2.3.2 Intellectual Capital Theory in (Ambulatory) Healthcare 37
2.3.3 Criteria for Constructing and Assessing Intellectual Capital Measurement and Management Frameworks 39
2.4 Knowledge Management Theory 41
2.4.1 Development of Knowledge Management Theory 41
2.4.2 Knowledge Management Theory in (Ambulatory) Healthcare 50
2.4.3 Criteria for Constructing and Assessing Knowledge Management and Measurement Frameworks 51
3 Methodology and Data 53
3.1 Thesis: Mixed Methods Approach 53
3.2 Methodology Publication 1: Narrative Review and Document Analysis 55
3.2.1 Methodological Considerations 55
3.2.2 Data and Analyses 56
3.2.3 Trustworthiness 56
3.2.4 Methodological Issues 56
3.3 Methodology Publication 2: Structured Literature Review 57
3.3.1 Methodological Considerations 57
3.3.2 Sampling and Data Collection 58
3.3.3 Trustworthiness 61
3.3.4 Methodological Issues 61
3.4 Methodology Publication 3: Interview-based Qualitative Data Analysis 63
3.4.1 Methodological Considerations 63
3.4.2 Interview Guide Development 63
3.4.3 Sampling and Data Collection 64
3.4.4 Analyses 66
3.4.5 Trustworthiness 67
3.4.6 Methodological Issues 67
3.5 Methodology Publication 4: Social Network Analysis and Inferential Statistics 69
3.5.1 Methodological Considerations 69
3.5.2 Metric Choice 69
3.5.3 Network Construction 73
3.5.4 Regression Methodology 73
3.5.5 Model Specification 76
3.5.6 Database and Software 82
3.5.7 Reliability and Validity 82
3.5.8 Methodological Issues 82
4 Publication 1: The ISO 30401 Knowledge Management Systems Standard – A New Framework for Value Creation and Research? 83
4.1 Abstract 83
4.1.1 Purpose 83
4.1.2 Design/ Methodology/ Approach 83
4.1.3 Findings 83
4.1.4 Originality/ Value 83
4.2 Introduction 84
4.3 Theoretical Background 85
4.3.1 Roots of Knowledge Management Theory 85
4.3.2 Knowledge and Value – the Resource-based View (before 1991) 86
4.3.3 Theory Development in the 1990s 86
4.3.4 Theoretical Diversification and Empirical Testing in the 2000s 88
4.3.5 Consolidation in the 2010s 88
4.3.6 Approaches to the ISO 30401 89
4.4 Structure and Content of the ISO 30401 – Knowledge Management Systems Standard 90
4.4.1 Structure of the ISO 30401 90
4.4.2 Knowledge Management System Requirements According to ISO 30401 90
4.4.3 Features of the Organizational Context Supporting the Knowledge Management System 93
4.4.4 Non-requirement Statements 93
4.5 Looking Back: Benchmarking the ISO 30401 Against the Literature 94
4.5.1 Nature of Knowledge Management 94
4.5.2 Knowledge Management Practices 95
4.5.3 Knowledge Management Enablers 97
4.5.4 Knowledge and Value Creation 99
4.6 Looking Forward: Maximizing Knowledge-based Value Creation 100
4.6.1 Operationalize the ISO 30401 Based on Empirical Evidence 100
4.6.2 Leverage Effects of Standardization on the Organization 101
4.6.3 Consider Market Forces 101
4.7 Conclusions 102
4.7.1 Synthesis of Findings 102
4.7.2 Contribution and Limitations 102
5 Publication 2: Knowledge Management as a Driver of Performance in Ambulatory Healthcare – a Systematic Literature Review Through an Intellectual Capital Lens 104
5.1 Abstract 104
5.1.1 Purpose 104
5.1.2 Design/ Methodology/ Approach 104
5.1.3 Findings 104
5.1.4 Originality/ Value 104
5.2 Introduction 105
5.3 Methods 106
5.3.1 Data Sources and Search Strategy 106
5.3.2 Quality Assessment Strategy 107
5.3.3 Inclusion and Exclusion Criteria 107
5.3.4 Data Extraction Methods 108
5.4 Findings 108
5.4.1 Search Results 108
5.4.2 Types of Knowledge Management Initiatives and Knowledge Management Impact on Intellectual Capital 109
5.4.3 Performance Dimensions, Indicators and Impact 133
5.4.4 Relevance, Validity and Feasibility of Indicators 134
5.5 Discussion 135
5.5.1 What Knowledge Management initiatives have been used by ambulatory healthcare providers and how do they influence Intellectual Capital? 135
5.5.2 How has Knowledge Management-induced performance been operationalized in ambulatory healthcare and what impact of Knowledge Management on performance has been observed? 136
5.5.3 How suitable are the indicators used in the literature for further research on Knowledge Management, Intellectual Capital and performance in ambulatory healthcare settings? 137
5.5.4 Implications for Research 138
5.5.5 Implications for Practice 139
5.5.6 Limitations 139
6 Publication 3: Developing a Conceptual Model for Knowledge Management and Organizational Success in Ambulatory Healthcare 140
6.1 Abstract 140
6.1.1 Purpose 140
6.1.2 Design/ Methodology/ Approach 140
6.1.3 Findings 140
6.1.4 Originality/ value 140
6.2 Introduction 141
6.3 Related Literature 142
6.3.1 Definition: Fluid Nature of Knowledge 142
6.3.2 Definition: Business Process-Oriented Knowledge Management 142
6.3.3 Knowledge Management in Ambulatory Healthcare 143
6.4 Methodology 144
6.4.1 Sample: Two Sets of Semi-structured Interviews 144
6.4.2 Method: Qualitative Content Analysis (“Coding”) 145
6.5 Findings 145
6.5.1 Process-oriented Taxonomy of Knowledge Management Methods and Tools for Ambulatory Healthcare 145
6.5.2 Conceptual Model of Knowledge Management-induced Ambulatory Healthcare Performance 149
6.6 Discussion 154
6.7 Conclusion 156
7 Publication 4: Relational Capital in Referrer Networks of Medical Specialists in Office Settings 158
7.1 Abstract 158
7.1.1 Purpose 158
7.1.2 Design/ Methodology/ Approach 158
7.1.3 Findings 158
7.1.4 Originality 158
7.2 Introduction 159
7.3 Literature-based Hypothesis Development and Variable Selection 161
7.3.1 Dependent Variable: Economic Performance 162
7.3.2 Independent Variables: Network Characteristics 162
7.3.3 Control Variables: Characteristics of the Organization 166
7.4 Methods 167
7.4.1 Data Source 167
7.4.2 Constructing Medical Specialists’ Networks 167
7.4.3 Statistical Analyses 168
7.5 Findings 168
7.5.1 Sample Characteristics and Descriptive Statistics 168
7.5.2 Correlation of Network Characteristics with Practice Performance 170
7.6 Discussion 173
7.7 Conclusion 174
7.7.1 Contributions to the Literature 174
7.7.2 Implications for Practice 174
7.7.3 Limitations 175
7.7.4 Opportunities for Future Research 176
8 Discussion and Conclusion 177
8.1 Summary of the Results of the Thesis 177
8.2 Contributions to Research 178
8.2.1 Topic 1: Management of Knowledge Resources 178
8.2.2 Topic 2: Knowledge and Value Creation 179
8.2.3 Topic 3: Knowledge (Performance) Measurement 180
8.3 Implications for Practice 181
8.4 Limitations 183
8.5 Opportunities for Future Research 183
8.6 Conclusion 185
9 Appendix I: Questionnaire for Publication 3 (Physician Version) 186
10 Appendix II: Code Counts from the Second Interview Cycle (Publication 3) 192
11 Publication bibliography 19
Aktivitätstracker im Alltag: Charakteristika von Motivation und User Diversity zur Erklärung individueller Nutzungstrajektorien
Get PDFDie fortlaufend stärkere Durchdringung unseres Alltags mit digitalen Technologien wird besonders deutlich durch tragbare Geräte wie Smartphones, auf die jederzeit zugegriffen werden kann. Noch einen Schritt weiter gehen körpernah getragene, vernetzte Self-Tracking-Systeme wie Aktivitätstracker, welche kontinuierlich Bewegungsdaten und physiologische Parameter erfassen, algorithmisch aufbereiten und an die Nutzer*innen als quantifiziertes Feedback, oft zur Verhaltensmodifikation, zurückmelden. Diese spezifische Form der Interaktion zwischen Mensch und Technologie – körpernah, kontinuierlich, quantifiziert, vernetzt und persuasiv – ist für die Ingenieurpsychologie besonders relevant, da sie eine sehr enge Verbindung von Körper und Technik erfordert und spezifische Herausforderungen für die Stärkung der Selbstbestimmung ihrer Nutzer*innen bereithält. Einerseits dienen Aktivitätstracker der erleichterten Selbstreflexion durch Sichtbarmachung von Zusammenhängen, die zuvor verborgen blieben, wie etwa zwischen sportlicher Aktivität und Ruheherzfrequenz. Andererseits sollen Aktivitätstracker die Motivation für körperliche Verhaltensänderungen steigern. Die Nutzung von Aktivitätstrackern bewegt sich also potenziell in einem Spannungsfeld zwischen der Steigerung von Selbstbestimmung durch erweitertes Wissen sowie Aufzeigen von Handlungsoptionen und der Einschränkung der Selbstbestimmung durch persuasive Strategien zur Motivationssteigerung. Dieses Spannungsfeld bedingt neue Ansätze zur Beziehungsgestaltung zwischen Mensch und Trackingsystem.
In der empirischen Forschung zur Nutzung von Aktivitätstrackern wird häufig darauf hingewiesen, dass ein Großteil der Nutzenden nach wenigen Wochen oder Monaten den kontinuierlichen Gebrauch beendet. Dieser Befund deutet daraufhin, dass Barrieren existieren, die die Langzeitnutzung unwahrscheinlicher machen. Des Weiteren wird immer wieder über negative Effekte der Trackernutzung berichtet, beispielsweise Stress. Allerdings ist auch bekannt, dass zahlreiche andere Personen ihr Trackingsystem über Jahre hinweg intensiv und erfolgreich gebrauchen. Es lässt sich also in Bezug auf die Nutzungstrajektorien eine bedeutsame Varianz feststellen, die es zu erklären gilt, um Self-Tracking-Anwendungen für diverse Nutzende gewinnbringend zu gestalten. Um diesem Vorhaben gerecht zu werden, ist es unabdingbar zu verstehen, welche individuellen Differenzen in der Gruppe der Nutzer*innen die Interaktion mit dem Aktivitätstracker, insbesondere in Bezug auf motivationale Aspekte, prägen. Dieser Herausforderung stellt sich die vorliegende Dissertation und greift dazu auf etablierte Theorien und Konzepte der Persönlichkeits- und Sozialpsychologie zurück.
Da der theoriegeleitete Einbezug von Personenmerkmalen in die ingenieurpsychologische Forschung noch wenig vorangetrieben war, bestand zu Beginn des Promotionsvorhabens die Notwendigkeit, ein Konstrukt zu konzeptualisieren, welches zum einen auf einem stabilen psychologischen Theoriefundament steht und zum anderen spezifisch auf den Kontext der Mensch-Technik-Interaktion zugeschnitten ist. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurde aus diesem Grund an der Herleitung der interaktionsbezogenen Technikaffinität (ATI) als kontextspezifische Variante der Denkfreude und ihrer Messbarmachung gearbei-tet. Insgesamt umfassten die Datenerhebungen zur Bestimmung der Gütekriterien der ATI-Skala fünf Datensätze mit über 1500 Teilnehmenden. Das Resultat der Skalenentwicklung ist ein unidimensionales, ökonomisches, reliables und valides Erhebungsinstrument der interaktionsbezogenen Technikaffinität (Artikel 1). Als relativ stabiles Persönlichkeitsmerkmal, das die Motivation zur Auseinandersetzung mit Technik grundlegend beeinflusst, wurde ATI in die folgenden Studien zur Interaktion zwischen Mensch und Aktivitätstracker miteinbezogen.
Um die alltägliche, individuelle Mensch-Tracker-Interaktion umfassend zu verstehen und erklären zu können, wie es zu den unterschiedlichen Nutzungsverläufen kommt, müssen verschiedene Phasen der Nutzung untersucht werden. Zunächst ist zu klären, welche Motivatoren Menschen eigentlich dazu veranlassen, mit der Trackernutzung zu beginnen. Weiterhin ist die Nutzungsphase selbst zu beleuchten, um zu beschreiben, wie sich die oben beschriebene, spezifische Form der Trackerinteraktion auf die Nutzungserfahrung und anhaltende Motivation auswirkt und wie sich negative Nutzungskonsequenzen bemerkbar machen. Schließlich sind zum Verständnis der Nutzungstrajektorien die Gründe für den Abbruch zu berücksichtigen, sodass auch die Phase nach der Nutzung relevant ist. Da sich diese Dissertation dezidiert damit beschäftigt, wie sich die Interaktion mit Aktivitätstrackern im Alltag gestaltet, ist die Untersuchung der Nutzung in Stichproben von tatsächlichen bzw. ehemaligen Aktivitätstracker-Nutzer*innen angezeigt. Aus diesem Grund wurden zwei Online-Erhebungen durchgeführt, um ebendiese Stichproben zu erreichen.
Das Ziel der ersten Studie (N = 210) war die quantitative Analyse von Nutzungsmotivationen sowie unintendierten, negativen Effekten der Trackernutzung im Alltagsgebrauch. Es zeigte sich, dass das Tracken sowohl zum Selbstzweck (intrinsische Motivation) als auch zur Erreichung eines externen Ziels (extrinsische Motivation) durchgeführt wird und diese Motivationstypen oft gleichzeitig auftreten. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass negative Effekte in Form von Motivationsverlusten in Bezug auf die Trackernutzung und die körperliche Aktivität eine Rolle im Alltag vieler Nutzer*innen spielen. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens dieser Effekte wird teilweise von Personenmerkmalen wie ATI und der Nutzungsmotivation bestimmt (Artikel 2). Die zweite Studie nahm ehemalige Nutzer*innen (N = 159) in den Blick und fokussierte auf die Erfassung der Gründe für den Nutzungsabbruch sowie die Stabilität der Abbruchentscheidung. Die Ergebnisse machten deutlich, dass zahlreiche Nutzungsbarrieren für die Entscheidung, den Tracker abzulegen, ausschlaggebend sind. Außerdem sind die Abbruchentscheidungen oft nicht permanent, was auf eine episodische Trackernutzung hindeutet (Artikel 3). Schließlich wurden wiederum Personenmerkmale und außerdem Interaktionscharakteristika in Betracht gezogen, um die große Varianz hinsichtlich Abbruchgründen und -permanenz zu erklären. Die Analysen offenbarten unter anderem, dass eine episodische Nutzung (d. h. nicht endgültige Beendigung) wahrscheinlicher ist, wenn sich die Nutzungsmotivation durch einen hohen Grad an Selbstbestimmung auszeichnet (Artikel 4).
Abschließend betonen die Befunde der Dissertation die zentrale Rolle der wahrgenommenen Selbstbestimmung im Kontext der Mensch-Tracker-Interaktion und geben Anlass für Designrichtlinien, die die Beziehung zwischen Trackingsystem und Nutzer*in mit all ihren gegenseitigen Abhängigkeiten und individuellen Merkmalen berücksichtigen, um so die Selbstbestimmung zu erhalten oder sogar durch vertieftes Selbstwissen zu stärken.The ongoing permeation of our daily life with digital technologies is particularly evident in wearable devices such as smartphones, which can be accessed at any time. Wearable, connected self-tracking systems such as activity trackers go even a step further. They continuously record movement data and physiological parameters, process them algorithmically and provide quantified feedback to the user, often for behavioral modification. This specific form of interaction between humans and technology – close to the body, continuous, quantified, connected, and persuasive – is particularly relevant for engineering psychology, as it requires a very close connection between body and technology and poses specific challenges for strengthening the self-determination of its users. That is, on the one hand, activity trackers serve to facilitate self-reflection by revealing relationships which were previously hidden, such as the relationship between physical activity and resting heart rate. On the other hand, activity trackers are intended to enhance motivation for physical behavioral changes. The use of activity trackers thus potentially moves in a field of tension between the increase of self-determination through expanded knowledge as well as the identification of behavioral options and the restriction of self-determination through persuasive strategies to increase motivation. This tension requires new approaches to the design of relationships between people and tracking systems.
Empirical research on activity tracker usage often highlights that a large proportion of users stop continuous use after a few weeks or months. This finding suggests the existence of barriers that make long-term use less likely. Furthermore, negative effects of tracker use, such as stress, are repeatedly reported. However, it is also known that many other users have enjoyed intensive and successful use of their tracking system for many years. Thus, a significant variance in usage trajectories can be observed, which needs to be explained in order to make self-tracking applications beneficial for diverse users. To meet this goal, it is essential to understand which individual differences in the group of users shape the interaction with their activity tracker, especially with respect to motivational aspects. This dissertation addresses this challenge by drawing on established theories and concepts of personality and social psychology.
At the beginning of the dissertation project, the theory-based inclusion of personal characteristics in engineering psychology had not yet been sufficiently advanced. Thus, there was a need to conceptualize a construct which, on the one hand, stands on a stable psychological theoretical foundation and, on the other hand, is specifically tailored to the context of human-technology interaction. For this reason, the conceptualization of affinity for technology interaction (ATI) as a context-specific variant of need for cognition and its measurability took place within the context of the dissertation. In total, the data collection to determine the quality criteria of the ATI scale comprised five data sets with over 1500 participants. The result of the scale development is a unidimensional, economical, reliable, and valid survey instrument of ATI (Article 1). As a relatively stable personality trait that fundamentally influences motivation to engage with technology, ATI was included in subsequent studies of human-activity tracker interaction.
In order to comprehensively understand the everyday, individual human-tracker interaction and to be able to explain how the various usage patterns occur, different phases of usage must be examined. First, it must be clarified which motivators actually cause a person to start using a tracker. Furthermore, the usage phase itself must be examined to describe how the specific form of tracker interaction described above affects the usage experience and ongoing motivation, and how negative usage consequences become apparent. Finally, to understand usage trajectories, the reasons for discontinuation need to be considered, hence the post-usage phase is also relevant. Since this dissertation decidedly focuses on the interaction with activity trackers in everyday life, the investigation of actual or former activity tracker users is indicated. For this reason, two online surveys were conducted to assess these actual (former) users.
The aim of the first study (N = 210) was to quantitatively analyze motivations for usage as well as unintended, negative effects of tracker usage in daily use. It was shown that tracking is performed both for an end in itself (intrinsic motivation) and to achieve an external goal (extrinsic motivation), and that these motivation types often occur simultaneously. Furthermore, it was shown that negative effects in terms of motivation losses with respect to tracker use as well as physical activity play a role in many users' daily lives. The likelihood of these effects occurring is partly determined by personal characteristics such as ATI and motivation for usage (Article 2). The second study examined former users (N = 159) and focused on the reasons for discontinuing use and the stability of abandonment. The results indicated that numerous barriers to use are decisive for the decision to discontinue tracking. In addition, abandonment decisions are often not permanent, suggesting episodic tracker use (Article 3). Finally, person and interaction characteristics were considered to explain the large variance in abandonment reasons and permanence. The analyses revealed, among other things, that episodic use (i.e., not definitive termination) is more likely when the motivation for usage is characterized by a high degree of self-determination (Article 4).
In conclusion, the findings of the dissertation emphasize the central role of perceived self-determination in the context of human-tracker interaction and give rise to design guidelines that take into account the relationship between the tracking system and the user with all its interdependencies and individual characteristics in order to preserve or even strengthen self-determination through deeper self-knowledge
Detection of Mass Imbalance Fault in Wind Turbine using Data Driven Approach
Get PDFOptimizing the operation and maintenance of wind turbines is crucial as the wind energy sector continues to expand. Predicting the mass imbalance of wind turbines, which can seriously damage the rotor blades, gearbox, and other components, is one of the key issues in this field. In this work, we propose a machine learning-based method for predicting the mass imbalance of wind turbines utilizing information from multiple sensors and monitoring systems. We collected data and trained the model from Adwen AD8 wind turbine model and evaluated on the real wind turbine SCADA data which is located at Fraunhofer IWES, Bremerhaven. The data included various parameters such as wind speed, blade root bending moments and rotor speed. We used this data to train and test machine learning classification models based on different algorithms, including extra-tree classifiers, support vector machines, and random forest. Our results showed that the machine learning models were able to predict the mass imbalance percentage of wind turbines with high accuracy. Particularly, the extra tree classifiers with blade root bending moments outperformed other research for multiclassification problem with an F1 score of 0.91 and an accuracy of 90%. Additionally, we examined the significance of various features in predicting the mass imbalance and observed that the rotor speed and blade root bending moments were the most crucial variables. Our research has significant effects for the wind energy sector since it offers a reliable and efficient way for predicting wind turbine mass imbalance. Wind farm operators can save maintenance
costs, minimize downtime of wind turbines, and increase the lifespan of turbine components by identifying and eliminating mass imbalances. Also, further investigation will allow us to apply our method to different kinds of wind turbines, and it is simple to incorporate into current monitoring systems as it supports prediction without installing additional sensors. In conclusion, our study demonstrates the potential of machine learning for predicting the percentage of mass imbalance of wind turbines. We believe that our approach can significantly benefit the wind energy industry and contribute to the development of sustainable energy sources
Measuring Cognitive Load – Opportunities and Challenges
No full textDie Cognitive Load Theory (CLT) postuliert, dass das Lernen neuer, komplexer Informationen mit einer Belastung des Arbeitsgedächtnisses des Lernenden einhergeht. Nachdem die Theorie erstmals 1988 von John Sweller postuliert wurde, arbeitete eine kleine Gruppe von Forschern an Universitäten in Australien und den Niederlanden an ihrer Weiterentwicklung. Sie entwickelte sich schnell zu einer der populärsten Theorien in der pädagogischen Psychologie und im Instruktionsdesign. Die CLT basiert auf Erkenntnissen der Kognitionspsychologie und geht davon aus, dass das Arbeitsgedächtnis nur eine begrenzte Anzahl von Informationselementen simultan verarbeiten kann, wodurch die Fähigkeit, neue Informationen zu verarbeiten, stark eingeschränkt ist. Auf der Grundlage der CLT wurden eine Reihe von Empfehlungen und Prinzipien abgeleitet, die den Lernenden helfen sollen, ihre verfügbaren kognitiven Ressourcen optimal für das Lernen zu nutzen, um Informationen in Form von Schemata in das Langzeitgedächtnis zu übertragen. Ziel ist es, eine Überlastung des Arbeitsgedächtnisses (d.h. eine kognitive Überlastung) zu vermeiden, da diese das Lernen behindern. Nach der Theorie sind drei Arten von kognitiver Belastung während des Lernens relevant. Während der Intrinsic Cognitive Load (ICL) die Komplexität der zu lernenden Informationen unter Berücksichtigung des Vorwissens des Lernenden beschreibt, wird der Extraneous Cognitive Load (ECL) durch die Gestaltung des Lernmaterials bestimmt, welcher sich negativ auf den Lernerfolg auswirken kann. Während ICL und ECL konzeptionell klar definiert sind, wird die Definition der dritten Belastungsart, des Germane Cognitive Load (GCL), innerhalb der CLT kontrovers diskutiert. In diesem Zusammenhang ist unklar, ob der GCL eine eigenständige Quelle kognitiver Belastung darstellt oder ob er sich lediglich auf die kognitiven Ressourcen bezieht, die der Lernende mental aufwendet, um Schemata aufzubauen. Daraus hat sich in den letzten Jahren eine Debatte darüber entwickelt, ob der GCL überhaupt ein Teil der CLT ist und ob es ausreicht, die kognitive Belastung während des Lernens mit dem ICL und dem ECL zu beschreiben. Auch die Annahme, dass die drei Arten unabhängig voneinander additiv zur Gesamtbelastung beitragen, wurde häufig in Frage gestellt.
Neben den offenen theoretischen Fragen innerhalb der CLT stellt die Messung der verschiedenen Belastungsarten die größte Herausforderung für die Forschung dar. Latente Konstrukte wie die kognitive Belastung können nur indirekt gemessen werden, wodurch es umso wichtiger ist, die Reliabilität und Validität entsprechender Messungen zu überprüfen. Von besonderer Bedeutung ist dabei die multidimensionale Messung (d.h. die separate Messung der einzelnen Arten der kognitiven Belastung) sowie der optimale Zeitpunkt der Messung (d.h. während oder nach dem Lernen). Ziel dieser Dissertation ist es daher, die Chancen und Herausforderungen der Messung kognitiver Belastung zu diskutieren. Da die kognitive Belastung in der Praxis häufig mit Fragebögen gemessen wird, wird diese Erhebungsmethode in der vorliegenden Dissertation vorrangig betrachtet. So wurde in einer Metaanalyse überprüft, inwieweit die zu diesem Zeitpunkt verfügbaren Fragebögen in der Lage sind, die verschiedenen Arten kognitiver Belastung reliabel und valide zu messen. Dazu wurden experimentelle Studien aus dem Bereich des multimedialen Lernens herangezogen, in denen die CLT eine ganz wesentliche Rolle spielt. Darüber hinaus wurde aufgrund konzeptueller und psychometrischer Inkonsistenzen der verfügbaren Fragebögen ein neuer Fragebogen entwickelt und validiert, der vor allem den Lernenden helfen soll, besser zwischen den verschiedenen Arten der kognitiven Belastung zu unterscheiden. In einer experimentellen Studie wurde zudem untersucht, wie sich unterschiedliche Komplexitätsgrade innerhalb eines Lernmaterials auf die Gesamtbewertung der kognitiven Belastung durch den Lernenden auswirken. Damit verbunden war die Frage, ob sich Lernende einen Ankerpunkt (z.B. den ersten Eindruck) suchen, von dem aus sie das gesamte Lernmaterial hinsichtlich der kognitiven Belastung bewerten.
Insgesamt zeigte sich, dass das Konstrukt der kognitiven Belastung mit hoher interner Konsistenz gemessen werden kann, wobei sich Einschränkungen hinsichtlich der Validität ergaben. So deuten die Korrelationen zwischen den einzelnen Arten der kognitiven Belastung darauf hin, dass die Lernenden nicht ausreichend zwischen ihnen differenzieren können. Dies gilt auch dann, wenn die Items im Fragebogen so formuliert sind, dass die Lernenden erkennen sollten, welche Art von kognitiver Belastung sie beurteilen sollen. Darüber hinaus spiegeln sich die theoretischen Annahmen der CLT nicht immer in den Messergebnissen wider. Es ist unklar, ob diese Ambivalenz auf theoretische Unzulänglichkeiten oder auf Messungenauigkeiten zurückzuführen ist. Forschende sollten ihre Messergebnisse vor diesem Hintergrund kritisch reflektieren. Da es sich bei der kognitiven Belastung um ein dynamisches Konstrukt handelt, dessen Intensität während des Lernprozesses stark variieren kann, werden die Forschenden dazu angehalten, die Messung zu geeigneten Zeitpunkten während des Lernprozesses durchzuführen. Basierend auf den Erkenntnissen dieser Dissertation werden Handlungsempfehlungen für den zukünftigen Einsatz von Fragebögen zur Messung kognitiver Belastung abgeleitet und theoretische Implikationen diskutiert.:Zusammenfassung 3
Summary 5
1 Introduction 7
2 Foundations of Cognitive Load Theory 9
2.1 Human Cognitive Architecture 9
2.2 Evolutionary Educational Psychology 12
2.3 The Construct of Cognitive Load 14
2.4 Types of Cognitive Load 16
3 Cognitive Load Theory in Multimedia Learning 22
4 Measuring Cognitive Load 25
4.1 Physiological Measures 25
4.2 Dual-task Approaches 26
4.3 Self-rating Scales 27
5 Conceptual and Psychometric Issues in Cognitive Load Research 31
5.1 Three-factor Model and Additivity Hypothesis 31
5.2 Reliable and Valid Measurement of Cognitive Load with Subjective Scales 33
5.3 Timing of Cognitive Load Measurement 36
6 Article 1: A systematic meta-analysis of the reliability and validity of subjective cognitive load questionnaires in experimental multimedia learning research 40
7 Article 2: Development and validation of a theory-based questionnaire to measure different types of cognitive load 98
8 Article 3: The distorting role of primacy effects when reporting cognitive load in a learning material with varying complexities 136
9 Discussion 193
9.1 Contributions of this Thesis 193
9.2 Limitations and Future Directions 196
9.3 Conclusion 197
10 References 198
Danksagung 208Cognitive Load Theory (CLT) postulates that learning new, complex information places a burden on the learner’s working memory. After the theory was first postulated by John Sweller in 1988, a small group of researchers at universities in Australia and the Netherlands worked to develop it further. It quickly became one of the most popular theories in educational psychology and instructional design. CLT is based on findings in cognitive psychology and posits that working memory can only process a limited number of information elements simultaneously, severely limiting its ability to process new information. Based on CLT, a set of recommendations and principles has been derived to help learners make optimal use of their available cognitive resources for learning in order to transfer information to long-term memory in the form of schemata. The goal is to avoid overloading working memory (i.e., cognitive overload), which impedes learning. According to the theory, three types of cognitive load are relevant during learning. While intrinsic cognitive load (ICL) describes the complexity of the information to be learned, taking into account the learner's prior knowledge, extraneous cognitive load (ECL) is determined by the design of the learning material and can have a negative impact on learning success. While ICL and ECL are conceptually well-defined, the definition of the third type of load, germane cognitive load (GCL), is controversial within CLT. In this context, it is unclear whether GCL is a source of cognitive load in its own right or whether it simply refers to the cognitive resources that the learner mentally expends to build schemata. This has led to a debate in recent years as to whether GCL is a part of CLT at all, and whether it is sufficient to use the ICL and ECL to describe cognitive load during learning. The assumption that the three types additively and independently contribute to the total cognitive load has also been questioned.
In addition to the open theoretical questions within CLT, the measurement of the different types of cognitive load represents the greatest challenge for research. Latent constructs such as cognitive load can only be measured indirectly, making it all the more important to examine the reliability and validity of such measures. Of particular importance is multidimensional measurement (i.e., measuring each type of cognitive load separately) and the optimal timing of measurement (i.e., during or after learning). Thus, the purpose of this thesis is to discuss the opportunities and challenges of measuring cognitive load. Since cognitive load is often measured in practice with questionnaires, this thesis prioritizes this survey method. Therefore, a meta-analysis was conducted in order to examine the extent to which questionnaires available at this time are able to reliably and validly measure the different types of cognitive load. For this purpose, experimental studies from the field of multimedia learning, in which CLT plays a very important role, were used. In addition, due to conceptual and psychometric inconsistencies of available questionnaires, a new questionnaire was developed and validated, mainly to help learners better differentiate between different types of cognitive load. An experimental study was also conducted to test how different levels of complexity within a learning material affect the learner’s overall assessment of cognitive load. Related to this was the question of whether learners seek an anchor point (e.g., first impression) from which they evaluate the entire learning material in terms of cognitive load.
Overall, it was found that the construct of cognitive load can be measured with a high degree of internal consistency, although there are limitations in terms of validity. For example, the correlations between the different types of cognitive load indicate that the learners cannot sufficiently differentiate between them. This is true even though the items in the questionnaire are worded in such a way that learners should be able to identify which type of cognitive load they are being asked to assess. Furthermore, the theoretical assumptions of CLT are not always reflected in the measurement results. It is unclear whether this ambivalence is due to theoretical shortcomings or measurement inaccuracies. In light of this, researchers should critically reflect on their measurement results. Because cognitive load is a dynamic construct whose intensity can vary widely during learning, researchers are encouraged to measure it at appropriate times during the learning process. Based on the findings of this thesis, recommendations for the future use of questionnaires to measure cognitive load are derived and theoretical implications are discussed.:Zusammenfassung 3
Summary 5
1 Introduction 7
2 Foundations of Cognitive Load Theory 9
2.1 Human Cognitive Architecture 9
2.2 Evolutionary Educational Psychology 12
2.3 The Construct of Cognitive Load 14
2.4 Types of Cognitive Load 16
3 Cognitive Load Theory in Multimedia Learning 22
4 Measuring Cognitive Load 25
4.1 Physiological Measures 25
4.2 Dual-task Approaches 26
4.3 Self-rating Scales 27
5 Conceptual and Psychometric Issues in Cognitive Load Research 31
5.1 Three-factor Model and Additivity Hypothesis 31
5.2 Reliable and Valid Measurement of Cognitive Load with Subjective Scales 33
5.3 Timing of Cognitive Load Measurement 36
6 Article 1: A systematic meta-analysis of the reliability and validity of subjective cognitive load questionnaires in experimental multimedia learning research 40
7 Article 2: Development and validation of a theory-based questionnaire to measure different types of cognitive load 98
8 Article 3: The distorting role of primacy effects when reporting cognitive load in a learning material with varying complexities 136
9 Discussion 193
9.1 Contributions of this Thesis 193
9.2 Limitations and Future Directions 196
9.3 Conclusion 197
10 References 198
Danksagung 20
Transdisziplinäre Betrachtung I: Wie beeinflussen mentale Modelle des Menschen die Entwicklung und Nutzung technischer Systeme?
No full textDie menschzentrierte Industrie der Zukunft wird durch die Zusammenführung transdisziplinärer Sicht- und Arbeitsweisen verschiedener Fachdisziplinen entstehen. Die Veröffentlichungsreihe 'Transdisziplinäre Betrachtungen' fasst wesentliche Themen im Spannungsfeld 'Mensch, Künstliche Intelligenz und Technik' in übersichtlicher Posterform zusammen. Die Betrachtungen dienen der einführenden Darstellung einer ganzheitlich-systemischen Betrachtungsweise des Bereichs „Mensch und Produktion“.
'Transdisziplinäre Betrachtungen I' widmet sich der Frage, wie mentale Modelle des Menschen den Technikentwicklungs- und Techniknutzungsprozess beeinflussen. Hierzu werden die zwei grundlegenden Rollen des Menschen im Zusammenhang mit der Technik dargestellt. Relevante psychologische Prozesse, u.a. kognitive Prozesse der menschlichen Informationsverarbeitung, werden benannt. Es wird anschaulich dargestellt und beschrieben, wie mentale Modelle des Menschen mit technischen Modellen und Systemen in Zusammenhang stehen (sollten)
Entwicklung, Charakterisierung und Testung von quaternären Mischmetall-SNGexCO2-Katalysatoren für den Sabatier-Prozess zur Nutzung in Power-to-Gas Systemlösungen unter Anwendung kombinatorischer Hochdurchsatzmethoden
No full textIn der vorliegenden Dissertationsschrift werden quaternäre Mischmetalloxid Katalysatoren zur Nutzung in Power-to-Gas Systemapplikationen untersucht. Als chemische Reaktion wird die Methanisierung von Kohlenstoffdioxid mittels Wasserstoff innerhalb des Sabatier-Prozesses verwendet. Unter Verwendung kombinatorischer Hochdurchsatzmethoden werden unterschiedliche Elementkombinationen entwickelt, charakterisiert und in dafür konstruierten Reaktorsystemen untersucht. Die verwendeten Reaktorsysteme sind ein 10-fach-Parallel Gasphasen-Strömungsreaktor mit installierbaren beschichteten Mikrospaltreaktorplatten (Katalysator-Screening) und ein Mikrospaltreaktor mit Wandkatalysatoren (Katalysator-Validierung).
Die Synthese der 588 Katalysatoren unterschiedlicher Zusammensetzungen erfolgt mittels Imprägnier- und Sol-Gel Methoden. Scale-up Untersuchungen der Synthesemethoden werden mit den reaktionstechnisch aktivsten Katalysatoren durchgeführt.
Für die Beschichtung der synthetisierten Katalysatoren auf die Mikrospaltplatten bzw. Reaktorwand werden Spritzverfahren bzw. Rakeltechniken in einem Design of Experiment (DoE) evaluiert. Als Beschichtungsverfahren der Katalysatoren zur reaktionstechnischen Untersuchung wird das Niederdruckspritzverfahren verwendet. Die erzeugten Katalysatorschichten weisen eine durchschnittliche Schichtdicke von 250 µm auf.
Für die Screening-Untersuchungen der Katalysatoren wird ein 10-fach-Parallel Gasphasen-Strömungsreaktor konstruiert. Als Entscheidungskriterien dienen die reaktionstechnischen Größen Umsatz, Ausbeute und Selektivität in Abhängigkeit der Reaktionstemperatur und des -druckes.
Die zehn aktivsten Katalysatoren werden in einem modifizierten Mikrospaltplattenreaktor als Wandkatalysatoren untersucht. Neben den reaktionstechnischen Kenngrößen Umsatz, Ausbeute und Selektivität bei optimalen Reaktionsparametern werden ebenfalls Raum-Zeit-Ausbeute und Katalysator-Zeit-Ausbeute bestimmt. Diese dienen zum Vergleich mit Reaktorsystemen bestehender Pilotanlagen, um die Effizienz der Katalysatoren in Verbindung mit dem mikrostrukturierten Reaktorsystem zu ermitteln. Zusätzlich werden Langzeitmessungen durchgeführt, um die Stabilität des Katalysatorsystems zu untersuchen.
Aufgrund der Exothermie der vorliegenden Methanisierungsreaktion ist die Betrachtung lokaler Hitzezonen für eine zukünftige reaktionstechnische Anwendung von hohem Interesse. Die zu validierende Katalysatorschicht wird mittels einer Infrarot-Kamera durch ein Saphirglas unter Reaktionsbedingungen betrachtet. Aus diesen Untersuchungen kann ein zeitlicher Temperaturverlauf entlang der Strömungsrichtung auf der Katalysatoroberfläche erzeugt werden.
An dem validierten Katalysator werden die Charakterisierungsmethoden Pulverröntgendiffraktometrie, Ramanspektroskopie, Thermogravimetrische Analyse, Transmissionselektronenmikroskopie, energiedispersive Röntgenspektroskopie, sowie verschiedene Physisorptions- und Chemiesorptionsuntersuchungen durchgeführt. Zusätzlich dienen Haftzugfestigkeitsversuch und Scratch-Test zur Überprüfung der mechanischen Stabilität des Katalystorsystems. Des Weiteren liefern metallographische Querschnittsaufnahmen einen Einblick in die Beschaffenheit der gespritzten Katalysatorschicht.
Der Katalysator NiIrCeOx_IWI zeigt die besten katalytischen Ergebnisse bei den Untersuchungen im 10-fach-Parallel Gasphasen-Strömungsreaktor und im Mikrospaltreaktor mit Wandkatalysatoren. Dieser Katalysator besteht in seinem reduzierten Zustand aus 12-mol% Nickel, 3-mol% Iridium und 85-mol% Cer(IV)-oxid. Die Synthese erfolgt mittels Trockenimprägnierung (engl. incipient wetness impregnation, IWI). Er wird mittels Niederdruckspritzverfahren auf die Reaktorwand durch mehrfache Beschichtungszyklen aufgetragen. Unter Verwendung der optimalen Reaktionsparameter für dieses Katalysatorsystem werden Umsatze von 99,5 % und Selektivitäten von 99,9 % erreicht, welche dem chemischen Gleichgewicht entsprechen. In den Langzeitmessungen (260 h) stellt sich ein konstanter Umsatz von 95,3 % und eine Selektivität von 99,6 %. Die operando-IR Untersuchungen zeigen eine maximale Temperaturerhöhung auf der Katalysatoroberfläche von 10,2 K. Dies ist im Vergleich zu anderen Reaktorsystemen, welche Temperaturerhöhungen bis zu 80 K aufweisen, sehr gering. Die Untersuchungen mittels Pulverröntgendiffraktometrie lassen auf eine Mischkristallbildung zwischen Nickel und Iridium schließen. Raman-Spektroskopie und Thermogravimetrische Analyse zeigen, dass der Katalysator eine hohe Sauerstoffspeicherkapazität vorweist, welche die Methanisierungsreaktion begünstigt. Transmissionselektronenmikroskopie und energiedispersive Röntgenspektroskopie beschreiben eine gleichmäßige Verteilung von Nickel auf den Cer(IV)-oxid Partikeln, während sich Iridium-Cluster durch die Reduktion des Katalysators bilden. Durch Untersuchungen des Grades der Struktursensitivität kann die Methanisierungsreaktion mit diesem verwendeten Katalysatorsystem als sturkturinsensitiv angesehen werden. Somit findet die Reaktion an Flächen-, Kanten- und Eckatomen statt. Die Haftzugfestigkeit des Katalysatorsystem in Verbindung mit der verwendeten Mikrospaltplatte liegt mit 8,5 N·cm-2 auf dem gleichen Niveau wie bekannte Literatursysteme. Scratch-Test Untersuchungen zeigen, dass der Katalysator sowohl gegen Oberflächenabrieb, als auch Krafteinwirkungen in die Schicht widerstandsfähig ist. Die metallographischen Querschnittaufnahmen der Katalysatorschicht zeigen ein poröses Katalysatorsystem, welches eine gute Verbindung zwischen Metalloberfläche der beschichteten Mikrospaltplatte und der gespritzten Katalysatorschicht aufweist.
Weitere Erkenntnisse über die katalytische Stabilität des Katalysators NiIrCeOx_IWI für die Sabatier-Reaktion können durch Einsatz von Katalysatorgiften, z.B. Schwefeloxide und Zugabe des Produktes Methan zum Eduktgasstrom zur Simulation eines Biogasgemisches erhalten werden. Zusätzlich wäre durch eine Automatisierung der Beschichtungsmethode Niederdruckspritzverfahren die Herstellung von Gradientenschichten von Interesse, um die Temperaturerhöhung innerhalb der Katalysatorschicht weiter zu reduzieren und den Anteil der genutzten Katalysatormasse zu erhöhen. Diese Untersuchungen sind nicht Bestandteil der vorliegenden Arbeiten, spiegeln allerdings Möglichkeiten für zukünftige Untersuchungen wider.:Inhaltsverzeichnis
1 Motivation und Aufgabenstellung 1
2 Arbeitsumfang und Zielstellung 3
3 Kenntnisstand 5
3.1 „Power-to-Gas“ – alternatives Energiekonzept 5
3.2 Sabatier-Prozess 6
3.2.1 Thermodynamik der Sabatier-Reaktion 6
3.2.2 Reaktionsmechanismen und Katalysatorsysteme 8
3.3 Wirtschaftliche Umsetzung des „Power-to-Gas“ Prinzips 10
3.3.1 Wirkungsgrad der Sabatier-Reaktion unter Nutzung konventioneller Reaktoren 10
3.3.2 Wärmeabfuhr und Prozesssicherheit 10
3.3.3 Einsatz von Mikrostrukturreaktoren 11
3.3.4 Wirtschaftlichkeit von Mikrostrukturreaktoren 11
3.4 Herstellungsmethoden für Katalysatorsysteme 12
3.4.1 Fällungsreaktionen 12
3.4.2 Imprägnierungen 13
3.4.3 Sol-Gel-Prozesse 14
3.5 Beschichtung der Reaktorwände von Mikrostrukturreaktoren 16
3.5.1 Niederdruckspritzverfahren 19
3.5.2 Rakel-Technik 21
3.6 Design of Experiment 22
3.7 Katalysatorscreening und Hochdurchsatz-Experimentation 23
3.8 Mikroreaktionstechnik 24
3.8.1 Mikroeffekte 25
3.8.2 Heterogene Katalyse mit Wandkatalysatoren in Mikrostrukturreaktoren 26
3.8.3 Transporterscheinungen in Wandkatalysatoren 28
3.8.3.1 Stofftransport 28
3.8.3.2 Wärmetransport 29
4 Ergebnisse und Diskussion 31
4.1 Katalysatorauswahl und –synthese 31
4.1.1 Zusammensetzung der Katalysatoren 31
4.1.2 Anzahl der Katalysatoren 32
4.1.3 Trockenimprägnierung (incipient wetness impregnation – IWI) 33
4.1.3.1 Scale-up der Katalysatoren hergestellt über IWI 35
4.1.4 Nassimprägnierung (wet impregnation – WI) 36
4.1.4.1 Scale-Up der Katalysatoren hergestellt über WI 37
4.1.5 Sol-Gel-Methode 38
4.1.5.1 Scale-Up der Katalysatoren hergestellt über Sol-Gel-Methoden 39
4.1.5.2 Charakterisierung 41
4.2 Beschichtung der Mikrospaltplatten und Präparation von Wandkatalysatoren 43
4.2.1 Niederdruckspritzverfahren 43
4.2.1.1 Voruntersuchungen zur Beschichtungsoptimierung der Trägermaterialien 44
4.2.1.2 Katalysatorschichtdickenbestimmung 47
4.2.2 Rakel-Technik 48
4.2.2.1 Suspensionsparameter 50
4.2.2.2 Bewertung der Rakel-Beschichtungsmethode mittels Design of Experiment (DoE) 51
4.2.2.3 Untersuchungen der mechanischen Stabilität der erzeugten Katalysatorschichten 56
4.2.2.4 Katalysatortestung 57
4.2.3 Vergleich gerakelter und gespritzter Schichten 58
4.3 Katalysatorscreening im 10-Fach-Parallel-Reaktor 62
4.3.1 Konstruktion Screening-Reaktor 62
4.3.2 Voruntersuchungen zur Screeningparameterfindung 65
4.3.3 Screening-Ergebnisse 68
4.3.4 Sorptionsmessungen 72
4.4 Validierung der Katalysatoren im Mikrospaltreaktor 75
4.4.1 Aufbau und Betrieb 77
4.4.2 Reaktionstechnische Untersuchungen 78
4.4.3 Alterungsuntersuchungen des Katalysators NiIrCeOx_IWI 85
4.4.4 Bestimmung Aktivierungsenergie 88
4.5 Prüfung auf Wärmetransportlimitierung mittels IR-Kamera 90
4.5.1 Theoretische Betrachtung des Wärmetransportes 90
4.5.2 Operando-IR Untersuchungen 97
4.6 Charakterisierung des Katalysators NiIrCeOx_IWI 103
4.6.1 Pulverröntgendiffraktometrie (PXRD) des Katalysator NiIrCeOx_IWI 104
4.6.2 Untersuchungen mittels Ramanspektroskopie des Katalysators NiIrCeOx_IWI 105
4.6.3 Thermogravimetrische Analyse des Katalysators NiIrCeOx_IW 108
4.6.4 Transmissionselektronenmikroskopie und energiedispersive Röntgenspektroskopie zur Charakterisierung des Katalysators NiIrCeOx_IWI 113
4.6.5 Struktursensitivität 116
4.7 Untersuchungen zur mechanischen Schichtstabilität 120
4.7.1 Untersuchungen zur Haftzugfestigkeit 120
4.7.2 Querschnittsaufnahmen einer Wandkatalysatorschicht 122
4.7.3 Scratch-Test 124
5 Bewertung und Ausblick 127
6 Zusammenfassung 128
7 Experimenteller Teil 129
7.1 Verwendete Chemikalien und Geräte 129
7.2 Katalysatorsynthesen 133
7.2.1 Sol-Gel Route mittels Propionsäure-Starter (SGPS) [137] 133
7.2.2 Modifizierte Sol-Gel Route mittels Zitronensäure-Starter (SGCA) 135
7.2.3 Incipient wetness impregnation 135
7.2.4 Wet impregnation 136
7.3 Herstellung einer spritzfähigen Katalysatorsuspension 136
7.4 Beschichtung von Mikrospaltplatten 138
7.5 Katalysatorscreening der Wandkatalysatoren im 10-fach-Parallel-Gasphasenreaktor 140
7.6 Validierung im Mikrospaltreaktor 142
7.7 Operando-IR-Untersuchungen der Katalysatorschichten 144
7.8 Sorptionsmessungen 144
7.9 Charakterisierung des Katalysators NiIrCeOx_IWI mittels PXRD 145
7.10 Charakterisierung des Katalysators NiIrCeOx_IWI mittels Ramanspektroskopie 146
7.11 Charakterisierung des Katalysators NiIrCeOx_IWI mittels Thermogravimetrischer Analayse (TGA) 146
7.12 Charakterisierung des Katalysators NiIrCeOx_IWI mittels Transmissionselektronenmikroskopie 147
7.13 Schichtstabilitätsuntersuchungen mittels Haftzugfestigkeitsversuch und Scratch-Test 147
8 Anhang 149
8.1 Beschichtungsparameter des Niederdruckspritzverfahrens für die Trägermaterialien ZrO2 und SiO2 149
8.2 Rakeluntersuchung 149
8.2.1 Rakelkonstruktion und Rakelführung 151
8.3 Mikroskopieaufnahmen gerakelter Katalysatorschichten nach DoE (Aufnahmen durchgeführt von M. Optiz – Bachelorarbeit[143]) 153
8.4 Flächenanteile Risse und Löcher im DoE der Rakelbeschichtung und Effekte der Einflussfaktoren und Wechselwirkungen 154
8.5 Ergebnisse der Vorversuche zur Parameterfindung des Katalysatorscreenings 155
8.6 Ergebnisse des Katalysatorscreenings 156
8.7 Konstruktion des zur Validierung verwendeten Mikrospaltreaktors 160
8.8 Erste Validierung des Katalysators NiIrCeOx_IWI mit Stofftransportlimitierung163
8.9 Ergebnisse der Validierung der neun besten Katalysatoren und des Referenzkatalysators im Mikrospaltreaktor 164
8.10 Bestimmung der Aktivierungsenergie 165
8.11 Aufnahmen Katalysatorschicht NiIrCeOx_IWI mittels IR Kamera 166
8.12 Berechnung TOF für Bestimmung der Struktursenisitvität 169
9 Verzeichnisse 171
9.1 Abbildungsverzeichnis 171
9.2 Abkürzungsverzeichnis 177
9.3 Formelverzeichnis 178
9.4 Literaturverzeichnis 180
9.5 Tabellenverzeichnis 190
Danksagung 196
Selbstständigkeitserklärung 198
Wissenschaftlicher Werdegang 19
Konzept und Evaluation eines phasenorientierten hierarchischen und asynchronen Multi-Core Schedulers für Software-Echtzeitsysteme
Get PDFIm Flugzeug und im Automobil werden dem Piloten bzw. dem Fahrer immer mehr softwarebasierte Funktionen zur Verfügung gestellt. Dieser stetige Anstieg an Softwarefunktionen resultiert in einer steigenden Anzahl an dafür benötigten Steuergeräten. Als Kostenreduktion werden bereits heute Multicore-Prozessoren verwendet, auf welchen anschließend die entsprechenden Funktionen integriert (Hochintegration) werden. Um den Nutzungsgrad eines Multicore-Prozessors weiter zu verbessern, ist eine Alternative zu den bislang statisch konfigurierten Softwaresystemen erforderlich. Ausgangspunkt der vorliegenden Arbeit, bildet die Überlegung, dass viele Zusatzfunktionen während der Fahrt oder dem Flug nur phasenweise aktiv sind.
Diese Arbeit beschreibt ein Konzept eines zur Laufzeit rekonfigurierbares Softwaresystem für Multicore-Embedded-Steuergeräte und dessen Referenzimplementierung. Durch die Berücksichtigung der phasenabhängigen Rechenzeit der ausgeführten Funktionen kann durch das beschriebene Konzept der Nutzungsgrad der Rechenleistung von hochintegrierten Steuergeräten weiter gesteigert werden.:1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Praktisches Beispiel zur Verdeutlichung der Motivation
1.3 Zielsetzung
1.4 Aufbau der Arbeit
1.5 Zusammenfassung
2 Grundlagen
2.1 Eingebettete Steuergeräte
2.2 System Modell
2.3 Scheduling in Echtzeitsystemen
2.4 Knowledgebase
2.5 Linux für Echtzeitsysteme
3 Analyse der Zieldomänen und der Forschung
3.1 Stand der Technik
3.2 Stand der Forschung
3.3 Zusammenfassung
4 Anforderungen und Grundlagen von HAMS
4.1 Situationsanalyse der Zieldomänen
4.2 Anforderungen und Einschränkungen des HAMS-Konzepts
4.3 Phasen in Echtzeitsystemen
4.4 Zusammenfassung
5 Hierarchischer Aufbau der HAMS-Komponenten
5.1 Übersicht der HAMS-Komponenten
5.2 Second Level Scheduler (SLS)
5.3 First Level Scheduler (FLS)
5.4 HAMS Kommunikations API (HAPI)
5.5 Tasks in HAMS
5.6 Zusammenfassung
6 HAMS-Laufzeitumgebung und dessen dynamische Rekonfiguration
6.1 Systemmodi während der Laufzeit
6.2 Dynamische Rekonfiguration in HAMS
6.3 Fehlerbehandlung
6.4 Zusammenfassung
7 Implementierung und Evaluationsumgebung
7.1 Evaluations-Hardware
7.2 Eingliederung von HAMS in Linux
7.3 Eingliederung der HAPI in das Privilegstufenmanagement von Linux
7.4 Laufzeitmessungen für Evaluationszwecke
7.5 HAMS-Simulationstasks
7.6 Bestimmung der Rechenzeitbelastung durch HAMS
7.7 Zusammenfassung
8 Evaluierung
8.1 Evaluations-Konfiguration
8.2 Evaluation 1: Statisches Scheduling und HAMS
8.3 Evaluation 2: Ereignisverarbeitung mit Phasenwechsel
8.4 Evaluation 3 : Wechsel der aktuellen Konfiguration zur Laufzeit
8.5 Evaluations-Zusammenfassung
9 Zusammenfassun
Biomechanische Beiträge zur Früherkennung neuro- degenerativer Prozesse bei Diabetes mellitus
No full textDie Basis der vorliegenden kumulativen Arbeit bilden vier wissenschaftliche Publikationen. Im Mittelpunkt steht dabei die Vibrationssensibilität des Menschen. Diese Modalität der Hautwahrnehmung besitzt insbesondere am Fuß eine große Relevanz für jegliche Bewegung und Haltung. Die ersten zwei Publikationen thematisieren Anpassungen der Haut der Fußsohle an physiologische Belastungen bei Gesunden (Publikation 1) und erkrankungsbezogene Prozesse im Zuge eines Diabetes mellitus bzw. einer diabetischen peripheren Neuropathie (Publikation 2) und deren Zusammenhänge mit der Vibrationssensibilität. Da die Vibrationssensibilität im Anwendungsfall Diabetes mellitus zur Diagnose neuronaler Abbauprozesse dient, diskutiert Publikation drei das Potential zusätzlicher, niedriger und hoher Vibrationsfrequenzen zur Frühdiagnose neurodegenerativer Prozesse. Die vierte Publikation beleuchtet schließlich die Wirkung einer nicht spürbaren, elektrischen Rauschstimulation auf die durch Diabetes mellitus herabgesetzte Vibrationssensibilität. Die übergreifende Diskussion im Rahmen dieser Arbeit verbindet genannte Veröffentlichungen und leitet praxisbezogene Schlussfolgerungen ab.:Inhaltsverzeichnis
Bibliografische Beschreibung III
Abstract IV
Inhaltsverzeichnis V
Abbildungsverzeichnis VI
Tabellenverzeichnis VII
Abkürzungsverzeichnis VIII
1. Einleitung 2
1.1 Struktur der Arbeit 9
2. Theorie der Arbeit 11
2.1 Diabetes mellitus 11
2.2 Diabetische periphere Neuropathie 13
2.3 Die unbehaarte Haut 17
2.4 Die kutane Sensibilität 20
2.5 Die Mechanorezeptoren der unbehaarten Haut (LTMR) 21
Merkel-Zellen-Neuriten-Komplex (SA I-LTMR) 21
Ruffini-Körperchen (SA II-LTMR) 22
Meissner-Körperchen (FA I-LTMR) 22
Pacini-Körperchen (FA II-LTMR) 23
2.6 Reizleitung und zentrale Verschaltung der Mechanorezeptoren 24
3. Methodische Hinweise 27
3.1 Das Shaker- Messsystem 27
3.2 Die Erfassung der mechanischen Hauteigenschaften 30
4. Eigene Beiträge 33
4.1 Erste Publikation 33
4.2 Zweite Publikation 37
4.3 Dritte Publikation 41
4.4 Vierte Publikation 46
5. Diskussion 52
5.1 Biomechanische Hauteigenschaften und Vibrationssensibilität 53
5.2 Biomechanische Beiträge zur Früherkennung 63
5.3 Unterschwelliges, elektrisches Rauschen 73
6. Schlussbemerkung 81
Literaturverzeichnis 83
Anhang 104This cumulative dissertation is based on four scientific publications. The focus hereby is on vibration sensitivity. This modality of skin perception, especially at the foot, has a great relevance for any movement and posture. The first two publications address adaptations of plantar skin to physiological load in healthy subjects (publication 1) and disease-related processes in the course of diabetes mellitus and diabetic peripheral neuropathy (publication 2) and their correlations with vibration sensitivity. Since vibration sensitivity is used to diagnose neural degeneration processes in diabetes mellitus, publication three discusses the potential of additional low and high vibration frequencies for the early diagnosis of neurodegenerative processes. Finally, the fourth publication highlights the effect of subliminal electrical noise stimulation on vibration sensitivity, which is decreased by diabetes mellitus. The overarching discussion in this work connects the publications mentioned and derives practice-related conclusions.:Inhaltsverzeichnis
Bibliografische Beschreibung III
Abstract IV
Inhaltsverzeichnis V
Abbildungsverzeichnis VI
Tabellenverzeichnis VII
Abkürzungsverzeichnis VIII
1. Einleitung 2
1.1 Struktur der Arbeit 9
2. Theorie der Arbeit 11
2.1 Diabetes mellitus 11
2.2 Diabetische periphere Neuropathie 13
2.3 Die unbehaarte Haut 17
2.4 Die kutane Sensibilität 20
2.5 Die Mechanorezeptoren der unbehaarten Haut (LTMR) 21
Merkel-Zellen-Neuriten-Komplex (SA I-LTMR) 21
Ruffini-Körperchen (SA II-LTMR) 22
Meissner-Körperchen (FA I-LTMR) 22
Pacini-Körperchen (FA II-LTMR) 23
2.6 Reizleitung und zentrale Verschaltung der Mechanorezeptoren 24
3. Methodische Hinweise 27
3.1 Das Shaker- Messsystem 27
3.2 Die Erfassung der mechanischen Hauteigenschaften 30
4. Eigene Beiträge 33
4.1 Erste Publikation 33
4.2 Zweite Publikation 37
4.3 Dritte Publikation 41
4.4 Vierte Publikation 46
5. Diskussion 52
5.1 Biomechanische Hauteigenschaften und Vibrationssensibilität 53
5.2 Biomechanische Beiträge zur Früherkennung 63
5.3 Unterschwelliges, elektrisches Rauschen 73
6. Schlussbemerkung 81
Literaturverzeichnis 83
Anhang 10
Zuverlässigkeit von AlGaN/GaN-Leistungsbauelementen
Get PDFZur Ermittlung der Zuverlässigkeit von leistungselektronischen Bauelementen sind eine Reihe von Testverfahren etabliert. In Lastwechseltests ist die Temperatur der dominierende Parameter für bekannte Lebensdauermodelle. Aufgrund des Aufbaus und der Eigenschaften von AlGaN/GaN-Bauelementen ist es notwendig, neue Methoden zur Temperaturbestimmung zu etablieren. Die Untersuchungen berücksichtigen dabei verschiedene Bauteilkonzepte.
Dazu gehören High Electron Mobility Transistors (HEMT) mit Schottky/p-Gate, für
die eine Verwendung des Gateleckstromes als temperatursensitiver elektrischer Parameter (TSEP) untersucht und zur Temperaturbestimmung empfohlen wird. Für Gate Injection Transistors (GIT) wird ein ähnlicher Ansatz verfolgt. Aufgrund der Gatestruktur dieser stromgesteuerten Bauelemente wird vorgeschlagen, den vorhandenen pn-Übergang am Gate des GIT HEMT unter Verwendung der Gate-Source-Spannung als TSEP zu nutzen. In beiden Fällen erreichen die temperatursensitiven Parameter eine Messauflösung, die
mindestens der des pn-Übergangs bei Si-Bauelementen entspricht.
Im Lastwechseltest bestimmt im Wesentlichen die verwendete Aufbau- und Verbindungstechnik außerhalb des diskreten Packages die mögliche Zyklenzahl. Werden SMD-Bauelemente auf PCB gelötet, dominiert die Lotverbindung zwischen Bauteil und PCB den Ausfall. Durch ein neues Aufbaukonzept mit in Module gesinterten AlGaN/GaN Packages sind Zyklenzahlen möglich, die bis Faktor 10 über dem Erwartungswert für vergleichbare Si-Bauelemente mit Standard AVT liegen
Die Bedeutung der Aufmerksamkeit bei der Einschätzung von Häufigkeit und Dauer – Eine Replikationsstudie
Get PDFFrühere Studien haben herausgefunden, dass unter Bedingungen niedriger oder hoher Aufmerksamkeit Häufigkeit und Dauer unterschiedlich verarbeitet werden. Während Häufigkeitsschätzungen unter Bedingungen geringer und hoher Aufmerksamkeit ziemlich gut sind, sind Dauerschätzungen ungenau, wenn wenig Aufmerksamkeit auf den Stimulus gelenkt wird. In dieser Studie wurde eine intrinsische Aufmerksamkeitsmanipulation durch die Verwendung verschiedener Arten von Stimuli (Wörter, vertraute Objekte, ungewöhnliche Objekte) und eine extrinsische Manipulation der Aufmerksamkeit durch das Ballen oder Nichtballen der Faust während der Stimuluspräsentation vorgenommen. 18 Stimuli wurden mit unterschiedlicher Häufigkeit und Dauer dargeboten. Anschließend wurden die 108 Teilnehmenden gebeten, die Gesamtdauer und Häufigkeit des präsentierten Materials einzuschätzen. Zudem schätzten sie auch ihre eigene Aufmerksamkeit während des Experiments ein. Mehrebenen-Analysen zeigten keinen signifikanten Einfluss der intrinsischen Aufmerksamkeitsmanipulation auf die Beurteilung von Häufigkeit und Dauer. Für die Dauer gab es allerdings eine Tendenz, dass sich unter Bedingungen hoher intrinsischer Aufmerksamkeit die Sensibilität für die Dauer verbesserte. Anders als erwartet hatten die beiden Bildbedingungen keinen unterschiedlichen Einfluss auf die Sensitivität. Extrinsische Manipulation der Aufmerksamkeit hatte einen signifikanten Effekt auf die Beurteilung der Dauer, aber nicht auf die der Häufigkeit. Hinsichtlich der Effekte einer Kombination aus intrinsischer und extrinsischer Aufmerksamkeitsmanipulation zeigen unsere Ergebnisse kein klares Muster. Das selbst eingeschätzte Aufmerksamkeits-Level zeigte, dass die Aufmerksamkeitsmanipulationen erfolgreich waren. Analysen des Einflusses der Aufmerksamkeitsmanipulationen auf die selbsteingeschätzte Aufmerksamkeit lieferten signifikante Ergebnisse. Die Ergebnisse, Implikationen und Limitationen sowie Perspektiven für weitere Forschung werden diskutiert.:1. Einleitung 1
2. Theoretischer Hintergrund 3
2.1. Einschätzung von Häufigkeit und Dauer 3
2.2. Aufmerksamkeit 6
2.3. Aufmerksamkeit bei der Verarbeitung von Häufigkeit und Dauer 7
2.4. Experimente zur Manipulation von Aufmerksamkeit 9
2.5. Aufmerksamkeit und Ein- oder Zweidimensionalität 12
2.6. Replikationskrise 13
2.7. Fragestellung und Hypothesen 14
3. Methodische Vorgehensweise 17
3.1. Online Experiment 17
3.2. Rekrutierung und Stichprobe 17
3.3. Design und Material 18
3.3.1. Intrinsische Manipulation der Aufmerksamkeit durch Stimulus-Material 18
3.3.2. Extrinsische Manipulation der Aufmerksamkeit durch körperliche Aktivität 22
3.3.3. Versuchsdesign 23
3.4. Variablen 26
3.4.1. Unabhängige Variablen 26
3.4.2. Abhängige Variablen 26
3.4.3. Weitere Variablen und Kontrollvariablen 27
3.5. Umsetzung des Experiments 27
3.6. Technische Spezifikation 27
3.7. Durchführung und Ablauf 28
3.7.1. Instruktion 29
3.7.2. Präsentation 30
3.7.3. Schätzung von Häufigkeit und Gesamtdauer 31
3.7.4. Abschluss 31
3.8. Bereinigung der Stichprobe 32
3.9. Auswertung und statistische Verfahren 32
3.9.1. Modell A 34
3.9.2. Modell B 34
3.9.3. Modell zur Kontrolle der Aufmerksamkeitsmanipulation 35
3.10. Vorstudie 35
3.11. A-priori Poweranalyse 37
4. Ergebnisse 38
4.1. Deskriptive Statistik zur Beschreibung der Gesamtstichprobe und der Untergruppen 38
4.2. Deskriptive Statistik der Schätzungen von Häufigkeit und Dauer 40
4.3. Ergebnisse der Inferenzstatistik 44
4.3.1. Sensitivität für Häufigkeit 44
4.3.2. Duration Bias 46
4.3.3. Sensitivität für Dauer 46
4.3.4. Frequency Bias 49
4.4. Graphische Darstellung 50
4.5. Stellungnahme zu den Hypothesen 55
4.6. Zusätzliche Analysen 58
4.6.1. Selbsteingeschätzte Aufmerksamkeit 58
4.6.2. Mehrebenen-Analyse für die selbsteingeschätzte Aufmerksamkeit 60
5. Diskussion 63
5.1. Interpretation der Ergebnisse 63
5.2. Nebenergebnisse 67
5.3. Güte der Modelle und Methodik 67
5.4. Limitationen 68
5.5. Ausblick 72
6. Literatur 74
7. Anhang 79
8. Selbstständigkeitserklärung 89Previous studies have found that under conditions of low or high attention frequency and duration are processed differently. While frequency judgments ar quite accurate under low and high attention conditions, duration judgments are poor when little attention is directed to the stimulus. In this study an intrinsic manipulation of attention was applicated by using different types of stimuli (words, familiar object, unusual objects), and an extrinsic manipulation by clenching or not clenching the fist during stimulus presentation. Eighteen stimuli were presented with different frequency and duration. Afterwards the 108 participants were asked to estimate the total duration and frequency of the presented material. They also estimated their own attention level during the experiment. Multi-level-analyses revealed no significant effect of intrinsic attention manipulation for the judgment of frequency and duration. But for duration there was a tendency that under high intrinsic attention conditions the sensivity for duration improved. Contrary to what was anticipated the two picture conditions had no different effect on sensivity. Extrinsic manipulation of attention had a significant effect on the jugdement of duration but not on frequency. Regarding the effects of a combination of intrinsic and extrinsic attention manipulation our results do not reveal a clear pattern. The self-assessed attention level showed that the attention manipulations were successful. Analysis for the self-assessed attention level showed significant results. Results, implications and limitations as well as prospects for further research are discussed.:1. Einleitung 1
2. Theoretischer Hintergrund 3
2.1. Einschätzung von Häufigkeit und Dauer 3
2.2. Aufmerksamkeit 6
2.3. Aufmerksamkeit bei der Verarbeitung von Häufigkeit und Dauer 7
2.4. Experimente zur Manipulation von Aufmerksamkeit 9
2.5. Aufmerksamkeit und Ein- oder Zweidimensionalität 12
2.6. Replikationskrise 13
2.7. Fragestellung und Hypothesen 14
3. Methodische Vorgehensweise 17
3.1. Online Experiment 17
3.2. Rekrutierung und Stichprobe 17
3.3. Design und Material 18
3.3.1. Intrinsische Manipulation der Aufmerksamkeit durch Stimulus-Material 18
3.3.2. Extrinsische Manipulation der Aufmerksamkeit durch körperliche Aktivität 22
3.3.3. Versuchsdesign 23
3.4. Variablen 26
3.4.1. Unabhängige Variablen 26
3.4.2. Abhängige Variablen 26
3.4.3. Weitere Variablen und Kontrollvariablen 27
3.5. Umsetzung des Experiments 27
3.6. Technische Spezifikation 27
3.7. Durchführung und Ablauf 28
3.7.1. Instruktion 29
3.7.2. Präsentation 30
3.7.3. Schätzung von Häufigkeit und Gesamtdauer 31
3.7.4. Abschluss 31
3.8. Bereinigung der Stichprobe 32
3.9. Auswertung und statistische Verfahren 32
3.9.1. Modell A 34
3.9.2. Modell B 34
3.9.3. Modell zur Kontrolle der Aufmerksamkeitsmanipulation 35
3.10. Vorstudie 35
3.11. A-priori Poweranalyse 37
4. Ergebnisse 38
4.1. Deskriptive Statistik zur Beschreibung der Gesamtstichprobe und der Untergruppen 38
4.2. Deskriptive Statistik der Schätzungen von Häufigkeit und Dauer 40
4.3. Ergebnisse der Inferenzstatistik 44
4.3.1. Sensitivität für Häufigkeit 44
4.3.2. Duration Bias 46
4.3.3. Sensitivität für Dauer 46
4.3.4. Frequency Bias 49
4.4. Graphische Darstellung 50
4.5. Stellungnahme zu den Hypothesen 55
4.6. Zusätzliche Analysen 58
4.6.1. Selbsteingeschätzte Aufmerksamkeit 58
4.6.2. Mehrebenen-Analyse für die selbsteingeschätzte Aufmerksamkeit 60
5. Diskussion 63
5.1. Interpretation der Ergebnisse 63
5.2. Nebenergebnisse 67
5.3. Güte der Modelle und Methodik 67
5.4. Limitationen 68
5.5. Ausblick 72
6. Literatur 74
7. Anhang 79
8. Selbstständigkeitserklärung 8