Hochschulbibliothekszentrum des Landes Nordrhein-Westfalen
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Reactive construction of planar overlay graphs on unit disk graphs
No full textGeographic cluster based routing in ad-hoc wireless sensor networks is a current field of research. Various algorithms to route in wireless ad-hoc networks based on position information already exist. Among them algorithms that use the traditional beaconing approach as well as algorithms that work beaconless (no information about the environment is required besides the own position and the destination). Geographic cluster based routing with guaranteed message delivery can be carried out on overlay graphs as well. Until now the required planar overlay graphs are not being constructed reactively.
This thesis proposes a reactive algorithm, the Beaconless Cluster Based Planarization (BCBP) algorithm, which constructs a planar overlay graph and noticeably reduces the number of messages required for that. Based on an algorithm for cluster based planarization it beaconlessly constructs a planar overlay graph in an unit disk graph (UDG). An UDG is a model for a wireless network in which every participant has the same sending radius. Evaluation of the algorithm shows it to be more efficient than the non beaconless variant. Another result of this thesis is the Beaconless LLRAP (BLLRAP) algorithm, for which planarity but not continued connectivity could be proven.Geographisches Cluster-basiertes Routing ist ein aktueller Ansatz, wenn es um das Entwicklen von effizienten Routingalgorithmen für drahtlose ad-hoc Netzwerke geht. Es gibt bereits eine Anzahl an Algorithmen, die Nachrichten nur auf Basis von Positionsinformationen durch ein drahtloses ad-hoc Netzwerk routen können. Darunter befinden sich sowohl Algorithmen, die auf das klassische Beaconing setzen, als auch Algorithmen, die beaconlos arbeiten (keine Informationen über die Umgebung werden benötigt, außer der eigenen Position und der Position des Ziels). Geographisches Routing mit Auslieferungsgarantie kann auch auf Overlay-Graphen durchgeführt werden. Bisher werden die dafür benötigten Overlay-Graphen nicht reaktiv konstruiert.
In dieser Arbeit wird ein reaktiver Algorithmus, der Beaconless Cluster Based Planarization Algorithmus (BCBP), für die Konstruktion eines planaren Overlay-Graphen vorgestellt, der die benötigte Anzahl an Nachrichten für die Konstruktion eines planaren Overlay-Graphen, und demzufolge auch Cluster-basiertes geographishes Routing, deutlich reduziert. Basierend auf einem Algorithmus für Cluster-basierte Planarisierung, konstruiert er beaconlos einen planaren Overlay-Graphen in einem unit disk graph (UDG). Ein UDG ist ein Modell für ein drahtloses Netzwerk, bei dem alle Teilnehmer den gleichen Senderadius haben.
Die Evaluierung des Algorithmus zeigt, dass er wesentlich effizienter ist als die Baecon-basierte Variante. Ein weiteres Ergebnis dieser Arbeit ist ein weiterer beaconloser Algorithmus (Beaconless LLRAP (BLLRAP)), für\r\nden zwar die Planarität, aber nicht die Konnektivität nachgewiesen werden konnte
Interactive volume visualization with multidimensional transfer functions
No full textBei der eindeutigen Isolation und Klassifizierung von Merkmalen in 3D-Multi-Attribut-Volumendaten sind multidimensionale Transferfunktionen unabdingbar. Jedoch wird bei mehreren Dimensionen das Verständnis der Daten sowie die Interaktion mit diesen zu einer Herausforderung. Weder die Kontrolle der vielseitigen Eingabeparameter noch die Visualisierung im höherdimensionalen Raum sind trivial.
Ziel dieser Arbeit ist die Erstellung eines Transferfunktionseditors, der durch die Verwendung von verschiedenen Visualisierungs- und Interaktionstechniken, z.B. der Verwendung von parallelen Koordinatenachsen, die Erstellung multidimensionaler Transferfunktionen unterstützt. Dabei sollen unterschiedliche Dimensionen interaktiv ausgewählt und kombiniert werden und die Veränderungen der Transferfunktion durch visuelles Feedback im gerenderten Volumen bestätigt werden.For definite isolation and classification of important features in 3D multi-attribute volume data, multidimensional transfer functions are inalienable. Yet, when using multiple dimensions, the comprehension of the data and the interaction with it become a challenge. That- because neither the control of the versatile input parameters nor the visualization in a higher dimensional space are straightforward.
The goal of this thesis is the implementation of a transfer function editor which supports the creation of a multidimensional transfer function. Therefore different visualization and interaction techniques, like Parallel Coordinates, are used. Furthermore it will be possible to choose and combine the used dimensions interactively and the rendered volume will be adapted to the user interaction in real time
Methoden zur Messung von Polarisierung in einer Liquid Democracy
Get PDFPolitische und gesellschaftliche Polarisierung ist ein interessantes Phänomen, über dessen Auswirkungen viele unterschiedliche, zum Teil auch gegensätzliche, Theorien existieren.
Polarisierung wird in der Literatur mit unterschiedlichen Methoden gemessen. Die vorliegende Arbeit gibt einen Überblick über existierende Polarisierungsmaße und es werden zwei neuartige Maße aus dem Gebiet der spektralen Graphentheorie vorgestellt. Anschließend werden die bekannten und die neu entwickelten Maße auf den LiquidFeedback-Datensatz der Piratenpartei Deutschland angewandt. Als Ergebnis lässt sich festhalten, dass die Maße teilweise zu unterschiedlichen Ergebnisse kommen. Dies liegt darin begründet, dass nicht alle Maße das Gleiche messen. Um zu verstehen was die einzelnen Maße aussagen, werden wesentliche Eigenschaften von Polarisierungsmaßen herausgearbeitet und es wird für jedes Maß dargelegt, welche Eigenschaften es erfüllt. Die angesprochenen Polarisierungsmaße beziehen sich auf die Entwicklung der Polarisierung zwischen Usern des LiquidFeedback-Systems. Bei der Betrachtung von einzelnen Personen und Abstimmungen fiel unter anderem auf, dass polarisierende Personen mehr Macht durch
Delegationen besitzen als die restlichen Personen und dass polarisierte Vorschläge circa doppelt so häufig umgesetzt werden
Emotionsregulation – eine empirische Untersuchung bei weiblichen Jugendlichen mit nichtsuizidaler Selbstverletzung
Get PDFNonsuicidal self-injury (NSSI) was included as a condition for further study in the DSM-5. Therefore, it is necessary to investigate the suggested diagnostic criteria and the clinical and psychological correlates. In order to provide an optimal treatment best tailored to the patients need, a clear differentiation between Borderline Personality Disorder (BPD) and NSSI is needed. The investigation of personality traits specific to patients with NSSI might be helpful for this differentiation. Furthermore, social difficulties can often be a trigger for NSSI. However, little is known about how adolescents with NSSI perceive social situations. Therefore, we examined how adolescents with NSSI process emotional expressions. A new emotion recognition paradigm (ERP) using colored and morphed facial expressions of happiness, anger, sadness, disgust and fear was developed and evaluated in a student sample, selected for being high (HSA) or low socially anxious (LSA). HSA showed a tendency towards impaired emotion recognition, and the paradigm demonstrated good construct validity.
For the main study, we investigated characteristics of NSSI, clinical and psychological correlates, personality traits and emotion recognition. We examined 57 adolescents with NSSI diagnosis, 12 adolescents with NSSI without impairment/distress and 14 adolescents with BPD, 32 clinical controls without NSSI, and 64 nonclinical controls. Participants were interviewed regarding mental disorders, filled out self-report questionnaires and participated in the ERP.
Results indicate that adolescents with NSSI experienced a higher level of impairment than clinical controls. There were similarities between adolescents with NSSI and adolescents with BPD, but also important differences. Adolescents with NSSI were characterized by specific personality traits such as high harm avoidance and novelty seeking compared to clinical controls. In adolescents with BPD, these personality traits were even more pronounced. No group differences in the recognition of facial expressions were found. Nonetheless compared to the control group, adolescents with NSSI rated the stimuli as significantly more unpleasant and arousing.
In conclusion, NSSI is a highly impairing disorder characterized by high comorbidity with various disorders and by specific personality traits, providing further evidence that NSSI should be handled as a distinct diagnostic entity. Consequently, the proposed DSM-5 diagnostic criteria for NSSI are useful and necessary.Die nichtsuizidale Selbstverletzung (NSSV) wurde im DSM-5 als Störung zur weiteren Erforschung aufgenommen. Daher ist es wichtig, die vorgeschlagenen Diagnosekriterien hinsichtlich ihrer diagnostischen, klinischen und psychologischen Korrelate zu untersuchen. Zusätzlich ist eine klare Abgrenzung zur Borderline Persönlichkeitsstörung (BPS) notwendig, hierbei könnte die Untersuchung von Persönlichkeitseigenschaften helfen. Soziale Schwierigkeiten dienen oft als Auslöser von NSSV. Dennoch ist wenig erforscht, wie Jugendliche mit NSSV soziale Situation wahrnehmen. Ein neues Emotionserkennungsparadigma mit farbigen, dynamischen emotionalen Gesichtsausdrücken wurde entwickelt und an einer studentischen Stichprobe evaluiert, die für ihre hohe (HSA) oder niedrige soziale Ängstlichkeit (LSA) ausgewählt wurde. HSA zeigten eine Tendenz zu einer beeinträchtigten Erkennung von Gesichtsausdrücken. Des Weiteren konnte eine gute Konstruktvalidität für das Paradigma festgestellt werden.
In der Hauptstudie untersuchten wir die Charakteristika von NSSV, die Persönlichkeitseigenschaften und die Emotionserkennung bei 57 Jugendlichen mit NSSV, 12 Jugendlichen mit NSSV ohne Einschränkung und Leiden, 13 Jugendlichen mit BPS, einer klinischen Kontrollgruppe (n = 32) und einer nicht-klinischen Kontrollgruppe (n = 64). Die Teilnehmer wurden bezüglich psychischer Störungen befragt, füllten Fragebögen aus und nahmen am Emotionserkennungsparadigma teil.
Die Ergebnisse zeigten auf, dass Jugendliche mit NSSV im Vergleich zur klinischen Kontrollgruppe eine erhöhte Psychopathologie aufwiesen. Weiterhin fanden sich Gemeinsamkeiten sowie Unterschiede zwischen den Jugendlichen mit NSSV und Jugendlichen mit BPS. Jugendliche mit NSSV kennzeichnen sich durch eine hohe Schadensvermeidung und hohes Neugierverhalten im Vergleich zur klinischen Kontrollgruppe. Bei Jugendlichen mit BPS waren diese Persönlichkeitseigenschaften noch ausgeprägter. Weiterhin, konnten keine Gruppenunterschiede bezüglich der Emotionserkennung gefunden werden. Jugendliche mit NSSV bewerteten jedoch die Gesichtsausdrücke als unangenehmer und emotional aufwühlender.
Zusammenfassend zeigt sich NSSV als stark einschränkende Störung, die mit einer hohen Komorbidität einhergeht und mit spezifischen Persönlichkeitseigenschaften assoziiert ist. Die Ergebnisse liefern zusätzliche Evidenz für die neue Diagnose NSSV und weisen darauf hin, dass die vorgeschlagenen DSM-5 Kriterien hilfreich und notwendig sind
Campuszeitung Ausg. 2/2014
No full textThemen: Kulturelle Orientierung und normative Bindung
Ein neuer Forschungsschwerpunkt im Rahmen der Landesforschungsinitiative
Jederzeit und überall Hilfe für Allergiker
Über Glasdichtungen und Flugzeuge
Politische Kommunikation per Facebook, Twitter und Co. im Visier und viele weiter
Reading strategies in multimedia learning
No full textPlacing questions before the material or after the material constitute different reading situations. To adapt to these reading situations, readers may apply appropriate reading strategies. Reading strategy caused by location of question has been intensively explored in the context of text comprehension. (1) However, there is still not enough knowledge about whether text plays the same role as pictures when readers apply different reading strategies. To answer this research question, three reading strategies are experimentally manipulated by displaying question before or after the blended text and picture materials: (a) Unguided processing with text and pictures and without the question. (b) Information gathering to answer the questions after the prior experience with text and pictures. (c) Comprehending text and pictures to solve the questions with the prior information of the questions. (2) Besides, it is arguable whether readers prefer text or pictures when the instructed questions are in different difficulty levels. (3) Furthermore, it is still uncertain whether students from higher school tier (Gymnasium) emphasize more on text or on pictures than students from lower school tier (Realschule). (4) Finally, it is rarely mentioned whether higher graders are more able to apply reading strategies in text processing and picture processing than lower graders.
Two experiments were undertaken to investigate the usage of text and pictures in the perspectives of task orientation, question difficulty, school and grade. For a 2x2(x2x2x2) mixed design adopting eye tracking method, participants were recruited from grade 5 (N = 72) and grade 8 (N = 72). In Experiment 1, thirty-six 5th graders were recruited from higher tier (Gymnasium) and thirty-six 5th graders were from lower tier (Realschule). In Experiment 2, thirty-six 8th graders were recruited from higher tier and thirty-six were from lower tier. They were supposed to comprehend the materials combining text and pictures and to answer the questions. A Tobii XL60 eye tracker recorded their eye movements and their answers to the questions. Eye tracking indicators were analyzed and reported, such as accumulated fixation duration, time to the first fixation and transitions between different Areas of Interest. The results reveal that students process text differently from pictures when they follow different reading strategies. (1) Consistent with Hypothesis 1, students mainly use text to construct their mental model in unguided spontaneous processing of text and pictures. They seem to mainly rely on the pictures as external representations when trying to answer questions after the prior experience with the material. They emphasize on both text and pictures when questions are presented before the material. (2) Inconsistent with Hypothesis 2, students are inclined to emphasize on text and on pictures as question difficulty increases. However, the increase of focus on pictures is more than on text when the presented question is difficult. (3) Different from Hypothesis 3, the current study discovers that higher tier students did not differ from lower tier students in text processing. Conversely, students from higher tier attend more to pictures than students from lower tier. (4) Differed from Hypothesis 4, 8th graders outperform 5th graders mainly in text processing. Only a subtle difference is found between 5th graders and 8th graders in picture processing.
To sum up, text processing differs from picture processing when applying different reading strategies. In line with the Integrative Model of Text and Picture Comprehension by Schnotz (2014), text is likely to play a major part in guiding the processing of meaning or general reading, whereas pictures are applied as external representations for information retrieval or selective reading. When question is difficulty, pictures are emphasized due to their advantages in visualizing the internal structure of information. Compared to lower tier students (poorer problem solvers), higher tier students (good problem solvers) are more capable of comprehending pictures rather than text. Eighth graders are more efficient than 5th graders in text processing rather than picture processing. It also suggests that in designing school curricula, more attention should be paid to students’ competence on picture comprehension or text-picture integration in the future
Biomonitoring with Organism Traits and Impacts of Small Impoundments on Stream Ecological Integrity and Food Web
No full textChange of ecosystems and the associated loss of biodiversity is among the most important environmental issues. Climate change, pollution, and impoundments are considered as major drivers of biodiversity loss. Organism traits are an appealing tool for the assessment of these three stressors, due to their ability to provide mechanistic links between organism responses and stressors, and consistency over wide geographical areas.
Additionally, traits such as feeding habits influence organismal performance and ecosystem processes. Although the response of traits of specific taxonomic groups to stressors is known, little is known about the response of traits of different taxonomic groups to stressors. Additionally, little is known about the effects of small impoundments on stream ecosystem processes, such as leaf litter decomposition, and food webs.
After briefly introducing the theoretical background and objectives of the studies, this thesis begins by synthesizing the responses of traits of different taxonomic groups to climate change and pollution. Based on 558 peer-reviewed studies, the uniformity (i.e., convergence) in trait response across taxonomic groups was evaluated through meta-analysis (Chapter 2). Convergence was primarily limited to traits related to tolerance.
In Chapter 3, the hypothesis that small impoundments would modify leaf litter decomposition rates at the sites located within the vicinity of impoundments, by altering habitat variables and invertebrate functional feeding groups (FFGs) (i.e., shredders), was tested. Leaf litter decomposition rates were significantly reduced at the study sites located immediately upstream (IU) of impoundments, and were significantly related to the abundance of invertebrate shredders.
In Chapter 4, the invertebrate FFGs were used to evaluate the effect of small impoundments on stream ecosystem attributes. The results showed that heterotrophic production was significantly reduced at the sites IU. With regard to food webs, the contribution of methane gas derived carbon to the biomass of chironomid larvae was evaluated through correlation of stable carbon isotope values of chironomid larvae and methane gas concentrations.
The results indicated that the contribution of methane gas derived carbon into stream benthic food web is low. In conclusion, traits are a useful tool in detecting ecological responses to stressors across taxonomic groups, and the effects of small impoundments on stream ecological integrity and food web are limited
Ermittlung der Auswirkung von Modellfehlern auf die Zielgenauigkeit und Handhabbarkeit eines Fahrerassistenzsystems beim rückwärtigen Rangieren
No full textIm Rahmen dieser Arbeit wird untersucht, wie sich Modellfehler auf die Positionsgenauigkeit und Handhabbarkeit beim Rangieren mit einem Fahrerassistenzsystem auswirken. Besonderer Wert wird dabei auf die Bestimmung von Fehlergrenzen gelegt. Es wird der Frage nachgegangen, wie groß der Eingangsfehler sein darf, damit die Assistenz noch hinreichende Qualitätseigenschaften hinsichtlich ihrer Präzision und Robustheit aufweist. Dazu erfolgt zunächst eine quantitative Betrachtung der Fehler anhand des kinematischen Modells. Danach wird eine qualitative Betrachtung anhand von systematischen Experimenten durchgeführt. Es wird zunächst ein Controller entwickelt, mit dem sich ein Manöver mithilfe der visuellen Informationen der Assistenz simulieren lässt.
Dann wird eine Methode vorgestellt, mit deren Hilfe man das Manöver anhand definierter Fehlergrenzen bewerten kann. Um einen großen Raum möglicher Fehlerkombinationen effizient zu durchsuchen, wird das probabilistische Verfahren des Annealed Particle Filters benutzt. Mithilfe einer Testumgebung werden schließlich systematische Experimente durchgeführt. Zur weiteren Evaluation des Assistenzsystems in einer kontrollierten Umgebung erfolgte in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ITWM in Kaiserslautern die Portierung des Assistenzsystems auf die dortige Simulationsumgebung RODOS
Development of a GPGPU-based Ray Tracer
No full textDas Rendering-Verfahren des Ray-Tracings ermöglicht die realitätsnahe Umsetzung der Bildgenerierung einer modellierten Szene und ist aufgrund seiner Arbeitsweise in der Lage, optische Phänomene und komplexe Beleuchtungsszenarien darzustellen. Allerdings bedarf es bei der Bilderzeugung einer enormen Anzahl an Berechnungen pro Pixel, wodurch Realisierungen eines Ray-Tracers in der Praxis Ergebnisse erzielen, die weit unter der in der Computergraphik angestrebten Echzeitdarstellung von 60 Bildern pro Sekunde entfernt liegen. Aktuelle Modelle der Graphics Processing Unit (GPU) ermöglichen die hochgradige Parallelisierung der Ausführung von allgemeinen Berechnungen. Mit Hilfe der Graphik-API OpenGL wird diese Parallelisierung nutzbar gemacht und ein vollständig auf der GPU ausgeführter Ray-Tracer entworfen und realisiert. Der entwickelte Ansatz wird durch die Integration eines Uniform Grids - einer beschleunigenden Datenstruktur des Ray-Tracings - erweitert, woraus eine Steigerung der Performanz zu erwarten ist.
Ziel dieser Arbeit ist die Implementierung eines auf der GPU ausgeführten Ray-Tracers und die Erweiterung des Ansatzes durch die Verwendung eines Uniform Grids. Die Ermittlung der erzielbaren Leistung wird im Anschluss durchgeführt. Bei der Entwicklung und Implementierung werden mögliche Probleme bei der Umsetzung bezüglich der GPU-Programmierung aufgezeigt und analysiert.Ray Tracing enables a close to reality rendering implementation of a modelled scene. Because of its functioning, it is able to display optical phenomena and complex lighting. Though, numerous computations per pixel have to be done. In practice implementations can not achieve computer graphics" aim of real-time rendering close to 60 frames per second. Current Graphics Processing Units (GPU) allows high execution parallelism of general-purpose computations. By using the graphics-API OpenGL this parallelism can be achieved and it is possible to design and realize a Ray-Tracer, which operates entirely on the GPU. The developed approach will be extended by an Uniform Grid - a Ray-Tracing acceleration structure. Hence, a speed-up is expected.
This thesis` purpose is the implementation of Ray-Tracer, which operates completely on the GPU, and its expansion by integrating an Uniform Grid. Afterwards, the evaluation of maximum achievable performance takes place. Possible problems regarding GPU-programming will be identified and analysed
Erstellung einer 3-D-Karte aus RGB-D-Daten unter Benutzung visueller Odometrie
No full textIn this thesis we present an approach to track a RGB-D camera in 6DOF andconstruct 3D maps. We first acquire, register and synchronize RGB and depth images. After preprocessing we extract FAST features and match them between two consecutive frames. By depth projection we regain the z-value for the inlier correspondences. Afterwards we estimate the camera motion by 3D point set alignment between the correspondence set using least-squares. This local motion estimate is incrementally applied to a global transformation. Additionally wernpresent methods to build maps based on point cloud data acquired by a RGB-D camera. For map creation we use the OctoMap framework and optionally create a colored point cloud map. The system is evaluated with the widespread RGB-D benchmark.In dieser Arbeit präsentieren wir Methoden zum Schätzen von Kamerabewegungen einer RGB-D-Kamera in sechs Freiheitsgraden und dem Erstellen von 3D-Karten. Als erstes werden die RGB- und Tiefendaten registriert und synchronisiert. Nach der Vorverarbeitung extrahieren wir FAST-Merkmale in zwei aufeinander folgenden Bildern. Daraus wird eine Korrespondenzmenge erstellt und Ausreißer werden herausgefiltert. Anschließend projizieren wir die Korrespondenzmenge in 3D, um die Bewegung aus 3D-3D-Korrespondezen mittels Least-Squares zu bestimmen. Weiterhin präsentieren wir Methoden, um 3D-Karten aus Bewegungsschätzungen und RGB-D-Daten zu erstellen. Dafür benutzen wir das OctoMap-Framework und erstellen wahlweise auch inkrementelle Karten aus Punktewolken. Anschließend evaluieren wir das System mit dem weit verbreiteten RGB-D-Benchmark