University of Siegen
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2016 research outputs found
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Static and dynamic characterization of 3D-printed polymer structural elements
No full textFinanziert aus dem DFG-geförderten Open-Access-Publikationsfonds der Universität Siegen für ZeitschriftenartikelConsidering wide applications of Additive Manufacturing (AM), profound knowledge on the mechanical performance of AMed components is a necessity. In the present study, the mechanical behavior of AMed polymer parts under static and dynamic tests has been investigated. To this end, cantilever beams with three different mesostructure cells were designed and fabricated via ABS Carbon material based on the fused deposition modeling process. The specimens were subjected to a series of static bending tests and free vibration experiments. In addition, numerical models have been presented for both static bending and the dynamic tests. In the current study, digital image correlation technique has been employed to determine strain field and validate the numerical results. The experimental findings and numerical outcomes have been compared and the convergence has been investigated. Based on the applications of AM in fabrication of structural elements with complex geometries, the results of the current study are useful for new designs of AMed parts with customized mechanical strength and enhanced structural performance
Quantum LOSR networks cannot generate graph states with high fidelity
No full textFinanziert aus dem DFG-geförderten Open-Access-Publikationsfonds der Universität Siegen für ZeitschriftenartikelQuantum networks lead to novel notions of locality and correlations and an important problem concerns the question of which quantum states can be experimentally prepared with a given network structure and devices and which not. We prove that all multi-qubit graph states arising from a connected graph cannot originate from any quantum network with bipartite sources, as long as feed-forward and quantum memories are not available. Moreover, the fidelity of a multi-qubit graph state and any network state cannot exceed 9/10. Similar results can also be established for a large class of multi-qudit graph states
A Contrastive Analysis of the Conversational Organization in German and Azerbaijani Chat Communication
No full textDie Dissertation befasst sich mit einer kontrastiven Analyse der Gesprächsorganisation in deutsch- und aserbaidschanischsprachiger Chat-Kommunikation. Ausgangspunkt ist die Annahme, dass internetbasierte Interaktionen nicht nur durch technologische Rahmenbe-dingungen, sondern wesentlich durch kulturspezifische kommunikative Normen geprägt sind. Im Zentrum der Untersuchung stehen die Mechanismen des Sprecherwechsels so-wie gesprächsstrukturierende Verfahren in synchronen Einzel- und Gruppen-Chats zwi-schen vertrauten und nicht-vertrauten Kommunikationspartnern. Die Analyse stützt sich auf eine modifizierte Fassung des Sprecherwechselmodells nach Sacks et al. (1974), das an die Besonderheiten schriftlich-medialer, asynchron verlaufender Online-Kommunikation angepasst wurde. Die kontrastive Auswertung offenbart signifikante divergente und konvergente Merkmale in der Struktur und Dynamik digitaler Gesprächs-verläufe, insbesondere in den Phasen der Eröffnung, Durchführung und Beendigung von Gesprächen. Die Ergebnisse leisten einen fundierten Beitrag zur Gesprächsforschung und zur Weiterentwicklung gesprächsanalytischer Ansätze im Kontext internetvermittelter Kommunikation
Das Untere Schloss zu Siegen
No full textEine vollständige Bau- und Nutzungsgeschichte des 1721 vollendeten „Unteren Schlosses“ auf Grundlage archivalischer Quellen gilt nicht nur als Desiderat der nassauischen Landeskunde, sondern auch der Siegener Stadthistorie. Als Regierungssitz der reformierten Linie des konfessionell geteilten Fürstentums Nassau-Siegen (bis 1734) und des Hauses Nassau-Oranien (bis 1815) diente das stadtbildprägende Barockschloss zunächst als Herrschaftsmittelpunkt, verlor aber danach seine Residenzfunktion und wurde Behördensitz.
In der öffentlichen Wahrnehmung sind die bestehenden Trakte „Wittgensteiner Flügel“ und „Kurländer Flügel“ präsent, darüber hinaus natürlich die „Fürstengruft“ und der „Dicke Turm“. Weniger bekannt hingegen sind die ehemaligen Dependancen des Monumentalbaus. Dazu gehören das Torgebäude „Halber Mond“, der Marstall, das Ballhaus, die Fachwerkzeile „Judengasse“, das sogenannte „Rote Haus“ als Witwensitz bis 1799 sowie die ehemalige Hofkapelle.
Von zentraler Bedeutung für eine Rekonstruktion dieser Nebengebäude ist ein Inventar von 1785 im Bestand des Landesarchivs Nordrhein-Westfalen (Abteilung Westfalen) in Münster. Fragen der Raumaufteilung werden darin ebenso thematisiert wie Aspekte der Innenarchitektur oder des Verwendungszwecks der in den einzelnen Etagen und Kammern beschriebenen Möbelstücke, Dekorationsobjekte und Einrichtungsgegenstände.
Die vorliegende Studie untersucht die nicht mehr vorhandenen Gebäudeteile des barocken Unteren Schlosses, skizziert ihren Funktionswandel und dokumentiert ihren Niedergang
Das generische Maskulinum
Full text linkAm 12. Mai 2022 wurde im Rahmen einer öffentlichen Feier Dr. Navid Kermani die Ehrendoktorwürde der Philosophischen Fakultät der Universität Siegen verliehen. Die Festrede des Geehrten sowie die Laudatio von Professor Jörg Döring werden hiermit einem größeren Publikum vorgelegt. Zudem werden Positionen der sich in einem sonders eingerichteten Online-Forum anschließenden Diskussion dokumentiert
Fibel. Entwurfsdarstellung
No full textDurch genaue Beobachtung von Elementen und Objekten aus der Umgebung lassen sich zeichnerische Darstellungen herleiten. Die vorliegende Fibel führt vor diesem Hintergrund in leicht anwendbares Grundlagenwissen der Entwurfsdarstellung ein, um Studienanfängern der Architektur und Interessierten das Lesen und Erstellen von Entwurfszeichnungen kurzweilig zu ermöglichen
Developing educational spaces for new communities of practices: Ghanaian highlife at a German university
No full textThis paper reflects on a pedagogical intervention with Ghanaian students who taught highlife music at a German university as part of a workshop. The reflection is based on empirical data from participant observation, conversations with the participants and reflection reports from the German students at the end of the workshop seminar. From the perspective of the German students, cultural differences were observed with regard to group learning, memorising music and orientation towards structures. The repeated references to the absence of sheet music reveal the continuing dominance of notation in music education in Germany. The article discusses the concept of shared educational spaces for decolonial approaches to learning popular music and for critical reflection on high/low differences.In diesem Beitrag wird eine pädagogische Intervention mit ghanaischen Studierenden reflektiert, die Highlife-Musik an einer deutschen Universität unterrichteten. Die Reflexion basiert auf empirischen Daten aus teilnehmenden Beobachtungen, Gesprächen mit den Teilnehmenden und Reflexionsberichten der deutschen Studierenden am Ende des Workshop-Seminars. Aus der Sicht der deutschen Studierenden wurden kulturelle Differenzen in Bezug auf das Lernen in der Gruppe, auf das Memorieren von Musik und auf die Orientierung an Strukturen beobachtet. Anhand der gehäuften Bezugnahmen auf die Abwesenheit von Noten wird die anhaltende Dominanz der Notation in der Musikbildung in Deutschland sichtbar. Der Beitrag diskutiert das Konzept gemeinsamer Bildungsräume für dekoloniale Ansätze zum Erlernen populärer Musik und zur kritischen Reflexion von high/low-Differenzen
Contribution to the Application of Thin Glass and Polycarbonate in Structural Engineering
No full textIn der Architektur und im Bauwesen erfährt Glas eine zunehmende Bedeutung. Glaslaminate erfüllen heute weit mehr als nur den Raumabschluss, indem der Verbund ebenfalls einen Wärme-, Sonnen-, Schall-, Witterungs- und Brandschutz bietet. Gleichzeitig wachsen die Sicherheitsanforderungen, insbesondere im Hinblick auf einen Widerstand gegen manuellen Angriff als Einbruchschutz. Steigende Anforderungen im Bereich der aktiven Sicherheit führen zu dickeren und schwereren Verglasungsaufbauten. Dank neuerer Entwicklungen in der Glasherstellung großformatiger Dünnglastafeln mit einer Nenndicke unterhalb von 2 mm ist eine Anwendung auch im Bauwesen denkbar.
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Lamination von Dünnglas und Polycarbonat für leichte und schlanke Sicherheitssonderverglasungen als Alternative zu herkömmlichem Verbundsicherheitsglas als Sicherheitssonderverglasung mit einem Widerstand gegen manuellen Angriff. Dazu sind thermomechanische Untersuchungen an der Zwischenschicht und dem Polycarbonat durchgeführt, um die erforderlichen Materialkennwerte für die Charakterisierung der einzelnen Schichten des Verbundes zu ermitteln. Die Verbundtafel muss zum Nachweis als Verbundsicherheitsglas hinsichtlich der klimatischen Beständigkeit, der mechanischen Festigkeit im Pendelschlagversuch und der Kugelfallprüfung sowie des Trag- und Resttragverhaltens im Vierpunkt-Biegeversuch untersucht werden. Die experimentelle und numerische Bestimmung weiterer Eigenschaften wie Angriffhemmung, Wärme-, Schall- und Brandschutz sowie spektrale Kenngrößen vervollständigt die Angaben zu der Verbundtafel als Einfachverglasung. Die analytische Berechnung mittels der Sandwichtheorie sowie einer erweiterten Näherungslösung und die numerische Berechnung über die Finite-Elemente-Methode (FEM) ermöglichen Vergleiche mit den Messwerten sowie untereinander. Insgesamt zeigt sich, dass eine Dünnglas-Polycarbonat-Verbundtafel um bis zu 73% leichter und 51% schlanker bei gleichbleibenden oder verbesserten Eigenschaften im Vergleich zu einer Glas-Verbund als Verbundsicherheitsglas und Sicherheitssonderverglasung ausgeführt werden kann.Glass is becoming increasingly important in architecture. Currently, glass laminates serve a multitude of demands beyond room closure, as the composite also should offer protection from heat, sunlight, noise, weather, and fire. At the same time, security requirements are on the rise, particularly with regard to resistance to manual attack as protection against burglary. Furthermore, increasing requirements in the area of active safety are leading to thicker and heavier glazing structures. The recent development of large-sized thin glass panes with a nominal thickness of less than 2 mm, has opened the possibility of their use in the construction industry.
This thesis describes the lamination of thin glass and polycarbonate for slight security glazing as an alternative to conventional laminated safety glass as security glazing with resistance against manual attack. In order to determine the required material properties of each layer of the composite, thermomechanical measurements are conducted on the interlayer and polycarbonate. To substantiate that the composite panel is indeed a laminated safety glass, the laminate must be examined in terms of durability under climatic stress, mechanical strength in the pendulum test and the ball drop test, as well as the load-bearing and residual load-bearing behaviour in the four-point bending test. The experimental and numerical investigation of further properties, including resistance class against manual attack, thermal insulation, sound insulation, fire protection and luminous and solar characteristics complete the information on the composite panel as single glazing. The analytical calculation using the sandwich theory and an extended approximate theory, in conjunction with the numerical calculation using the finite-element-method (FEM), enable comparisons with the experimental measured values and with each other. This demonstrates that a thin glass-polycarbonate composite panel can be manufactured up to 73% lighter and 51% slimmer with maintaining the same or improved performance compared to a glass composite as laminated safety glass and security glazing
Kritikalitätsverbesserte Präzision in der Phasenthermometrie
No full textFinanziert aus dem DFG-geförderten Open-Access-Publikationsfonds der Universität Siegen für ZeitschriftenartikelTemperature estimation of interacting quantum many-body systems is both a challenging task and topic of interest in quantum metrology, given that critical behavior at phase transitions can boost the metrological sensitivity. Here we study noninvasive quantum thermometry of a finite, two-dimensional Ising spin lattice based on measuring the dephasing dynamics of a spin probe coupled to the lattice. We demonstrate a strong critical enhancement of the achievable precision in terms of the quantum Fisher information, which depends on the coupling range and the interrogation time. Our numerical simulations are compared to instructive analytic results for the critical scaling of the sensitivity in the Curie-Weiss model of a fully connected lattice and to the mean-field description in the thermodynamic limit, both of which fail to describe the critical spin fluctuations on the lattice the spin probe is sensitive to. Phase metrology could thus help to investigate the critical behavior of finite many-body systems beyond the validity of mean-field models.Die Temperaturbestimmung von wechselwirkenden Quanten-Vielteilchensystemen ist sowohl eine anspruchsvolle Aufgabe als auch ein interessantes Thema in der Quantenmetrologie, da das kritische Verhalten bei Phasenübergängen die messtechnische Empfindlichkeit erhöhen kann. Hier untersuchen wir die nicht-invasive Quantenthermometrie eines endlichen, zweidimensionalen Ising-Spin-Gitters, die auf der Messung der Dephasierungsdynamik einer an das Gitter gekoppelten Spinsonde beruht. Wir zeigen eine starke kritische Erhöhung der erreichbaren Präzision in Bezug auf die Quanten-Fisher-Information, die vom Kopplungsbereich und der Abfragezeit abhängt. Unsere numerischen Simulationen werden mit aufschlussreichen analytischen Ergebnissen für die kritische Skalierung der Empfindlichkeit im Curie-Weiss-Modell eines vollständig verbundenen Gitters und mit der Mean-Field-Beschreibung im thermodynamischen Limit verglichen, die beide nicht in der Lage sind, die kritischen Spinfluktuationen auf dem Gitter zu beschreiben, für die die Spinsonde empfindlich ist. Die Phasenmetrologie könnte somit dazu beitragen, das kritische Verhalten endlicher Vielteilchensysteme jenseits der Gültigkeit von Mittelfeldmodellen zu untersuchen
Ordinale Muster: Entropiekonzepte und Abhängigkeit zwischen Zeitreihen
No full textSince their introduction, ordinal patterns have proven to be a powerful tool not only in the context of dynamical systems, but also in time series analysis. Even though working with ordinal patterns leads to a loss of information, they bring many advantages which justify this loss. In this thesis, we contribute to ordinal pattern analysis in various ways.
With regard to the basics, we provide a comparative analysis of different representations of (multivariate generalizations of) ordinal patterns. Furthermore, we give a historical overview of the applications of ordinal patterns in data analysis and mathematical statistics. However, since there is already an extensive amount of literature available, we do not claim completeness.
Afterwards, we consider a specific measure of complexity in a time series or dynamical system, namely the symbolic correlation integral. We investigate it by providing limit theorems for an estimator of this quantity which is based on U-statistics under the assumption of short-range dependence. This also covers limit theorems for the Renyi-2 permutation entropy due to the close relation between these two. To this end, we slightly generalize existing limit theorems in the framework of approximating functionals. Afterwards we derive an estimator for the limit variance to lay the foundation for possible hypothesis tests.
Then, we turn our attention from the structure within a univariate time series to the structure between the components of a bivariate time series. Ordinal pattern dependence has been introduced in order to capture how strong the co-movement between two data sets or two time series is. Betken et al. (2021) aimed to show that ordinal pattern dependence fits into the axiomatic framework for multivariate measures of dependence between random vectors of the same dimension which had been proposed by Grothe et al. (2014). We reconsider the results by Betken et al. (2021). We show that there is an error with regard to the concordance ordering and that this cannot be verified in general for ordinal pattern dependence. Furthermore, we show that ordinal pattern dependence satisfies a modified set of axioms instead. In addition, we also consider ordinal pattern dependence in the context of supermodular ordering.
Finally, we prove general limit theorems for the distributions of multivariate ordinal patterns under the assumption of not only serial but also componentwise independence. We use our results to propose novel tests for cross-dependence. These include a test based on ordinal pattern dependence. We compare their performance with three competitors, namely classical Pearson’s and Spearman’s correlations and Chatterjee’s correlation coefficient. To this end, we conduct a comprehensive simulation study. Two real-world data examples complete this thesis.Seit ihrer Einführung haben sich ordinale Muster nicht nur im Zusammenhang mit dynamischen Systemen, sondern auch in der Zeitreihenanalyse als ein mächtiges Werkzeug erwiesen. Auch wenn die Arbeit mit ordinalen Mustern zu einem Informationsverlust führt, bringen sie viele Vorteile mit sich, die diesen Verlust rechtfertigen. In dieser Dissertation leisten wir auf verschiedene Weise einen Beitrag zur ordinalen Muster-Analyse.
Im Hinblick auf die Grundlagen geben wir eine komparative Analyse verschiedener Repräsentationen von (multivariaten Verallgemeinerungen von) ordinalen Mustern. Außerdem geben wir einen historischen Überblick über die Anwendungen von ordinalen Mustern in der Datenanalyse und der mathematischen Statistik. Da aber bereits eine Fülle an Literatur existiert, erheben wir keinen Anspruch auf Vollständigkeit.
Anschließend betrachten wir ein spezifisches Maß für die Komplexität in einer Zeitreihe oder einem dynamischen System, nämlich das sogenannte symbolische Korrelationsintegral. Wir untersuchen es, indem wir Grenzwertsätze unter der Annahme der Kurzzeitabhängigkeit für einen auf U-Statistiken basierenden Schätzer dieser Größe liefern. Dies schließt auch Grenzwertsätze fär die R´enyi-2-Permutationsentropie ein, da diese beiden Größen eng miteinander verwandt sind. Zu diesem Zweck verallgemeinern wir bestehende Grenzwertsätze im Rahmen von approximierenden Funktionalen leicht. Anschließend leiten wir einen Schätzer für die Varianz im Grenzwert her, um damit die Grundlage für mögliche Hypothesentests zu legen.
Anschließend richten wir unsere Aufmerksamkeit von der Struktur innerhalb einer univariaten Zeitreihe auf die Struktur zwischen den Komponenten einer bivariaten Zeitreihe. Die ordinale Muster-Abhängigkeit wurde eingeführt, um zu ermitteln, wie stark die Ko-Bewegung zwischen zwei Datensätzen oder zwei Zeitreihen ist. Betken et al. (2021) wollten zeigen, dass die ordinale Muster-Abhängigkeit in den von Grothe et al. (2014) vorgeschlagenen axiomatischen Rahmen für multivariate Abhängigkeitsmaße zwischen Zufallsvektoren der gleichen Dimension passt. Wir revidieren die Ergebnisse von Betken et al. (2021). Wir zeigen, dass es einen Fehler in Bezug auf die Konkordanzordnung gibt und dass diese im Allgemeinen nicht für ordinale Muster-Abhängigkeit verifiziert werden kann. Außerdem zeigen wir, dass die ordinale Muster-Abhängigkeit stattdessen einen modifizierten Satz von Axiomen erfüllt. Darüber hinaus betrachten wir die ordinale Muster-Abhängigkeit im Kontext der supermodularen Ordnung. Schließlich beweisen wir allgemeine Grenzwertsätze für die Verteilungen von multivariaten Verallgemeinerungen ordinaler Muster unter der Annahme von nicht nur serieller, sondern auch komponentenweiser Unabhängigkeit. Wir nutzen unsere Ergebnisse, um neue Tests für Kreuzabhängigkeit vorzuschlagen. Darunter ist ein auf ordinaler Muster-Abhängigkeit basierender Test. Wir vergleichen die Performanz unserer Tests mit drei Konkurrenten, nämlich den klassischen Korrelationen von Pearson und Spearman sowie dem Korrelationskoeffizienten von Chatterjee. Zu diesem Zweck führen wir eine umfassende Simulationsstudie durch. Zwei reale Datenbeispiele vervollständigen diese Arbeit