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Urban climate in complex topography : analysis of ensemble Kilometer-Scale climate simulations
No full textUrban heating and the intensification of global warming in mountain regions cause residents of Alpine cities to experience disproportionally high heat stress. Recent advancements in climate modeling allow urban and mountain regions to be simulated at increasingly higher resolution. An example is the CORDEX Flagship Pilot Study on Convection Phenomena, an ensemble of km-scale convection-permitting regional climate models that simulated climate in the greater Alpine region. This thesis aims to evaluate the performance of 27 different CORDEX-FPS model configurations to simulate urban temperatures under current and future conditions. The simulations include an evaluation run (2000-2009) driven by ERAInterim reanalysis, a historical run (1996-2005) driven by global climate models, and a future scenario run (2090-2100) also driven by global climate models under a high-emission future pathway (RCP8.5 scenario). This study analyzed three Alpine cities and three cities in the greater Alpine domain. An algorithm was developed to define urban and rural zones in and around each city. Comparisons of simulated and observed temperatures reveal that the majority of CORDEX-FPS models with urban parameterization schemes successfully capture the Urban Heat Island (UHI). Within this UHI-resolving sub-ensemble, a few models struggle in Alpine cities due to limitations in simulating complex topography or capturing small cities. Future scenario simulations suggest that UHIs will remain stable if city size and design remained unchanged. However, the absolute heat stress is projected to rise significantly. By 2100, the frequency of hot days (Tmax ≥ 30 °C) could more than double, reaching up to 100 days a year. Despite not being explicitly designed for this purpose, CORDEX-FPS models demonstrate their ability to capture essential urban climate characteristics even in complex topography. The findings highlight the urgent need for climate adaptation and mitigation measures in urban areas within complex terrain.by Lilly ZerbstMasterarbeit Universität Innsbruck 202
Untersuchung von Haarproteinspiegeln des mitochondrialen Energiestoffwechsels bei Personen mit und ohne Majore Depression und Suizidenten : eine Analyse zum Projekt GerontoTel
No full textChronischer Stress ist ein ätiologisch bedeutsamer Risikofaktor für das Auftreten einer Depression. Ein Symptom der Depression ist Suizidalität. Bislang gibt es keine fundierten labordiagnostischen Möglichkeiten, um Depressionen und Suizidalität eindeutig zu erfassen, Vielversprechende Biomarker hierfür könnten Metabolite und Proteine bioenergetischer Prozesse in den Mitochondrien sein. Vorhergehende Studien konnten bereits eine verringerte mitochondriale Atmung sowie verringerte ATP-Level in Immunzellen von depressiven Personen feststellen. Die Verwendung von Haaren erlaubt auch Einblicke in die Stressbiologie der Depression. Es konnten unterschiedliche Haarkortisollevel bei Personen mit und ohne Depression sowie bei Personen nach komplettiertem Suizid aufgezeigt werden.
Ziel dieser Arbeit war es, die verfügbaren Proteine des zellulären Energiestoffwechsels in Haaren zu messen und diese auf Unterschiede bezogen auf den zellulären Energiestoffwechsel zwischen Personen mit Majorer Depression (n=19) und Personen ohne depressive Vorerkrankungen (n=20) sowie nach komplettiertem Suizid (SC) (n=55) zu untersuchen. Die Haarproben wurden mittels LC-MS/MS-Analyse für einen Proteomics-Ansatz eingesetzt und analysiert. Es konnten insgesamt zehn Proteine gemessen werden, die für den Energiestoffwechsel im Citratzyklus relevant waren. Des Weiteren zeigten sich signifikante Gruppenunterschiede zwischen Kontrollgruppe und depressiver Experimentalgruppe (MDD). Hierbei können signifikante Unterschiede zwischen MDD-Gruppe und KG hinsichtlich einer größtenteils erhöhten Proteinausprägung gezeigt werden. Es sind keine Gruppenunterschiede zwischen SC-Gruppe und KG-Gruppe festzustellen. Im Vergleich zur MDD-Gruppe waren die Proteine der SC-Gruppe nicht signifikant verringert. Zudem konnte ein Zusammenhang zwischen der Symptomschwere der Depression, gemessen durch die klinischen Messinstrumente Beck Depressionsinventar-II (BDI, Selbstbericht) und Montgomery Asberg Depression rating scale (MADRS, Fremdbeurteilung) und den Proteinspiegeln in Haar gezeigt werden. Die Proteine des Citratzyklus könnten potenzielle Biomarker im Kontext der 3PM darstellen, jedoch bedarf es an weitere Forschungen, welche den ganzen Energiestoffwechselpfad untersuchen sollte, um die Ergebnisse zu replizieren und zu validieren. Zudem sollten longitudinale Daten untersucht werden.Chronic stress is a significant risk factor for the occurrence of depression. Suicidal behaviour is a symptom of depression. To date, there are no well-founded laboratory diagnostic options to clearly identify depression and suicidality. Promising biomarkers for this could be metabolites and proteins of bioenergetic processes in the mitochondria. Previous studies have already identified reduced mitochondrial respiration and reduced ATP levels in immune cells of depressed individuals. The use of hair also provides insights into the stress biology of depression. Different hair cortisol levels were shown in people with and without depression and in people who had completed suicide.
The aim of this study was to measure the available proteins of the cellular energy metabolism in hair and to analyse these for differences in cellular energy metabolism between individuals with major depression (n=19) and individuals without previous depressive disorders (n=20) as well as after completed suicide (SC) (n=55). The hair samples were used and analysed using LC-MS/MS analysis for a proteomics approach. A total of ten proteins relevant for energy metabolism in the citric acid cycle were measured. Furthermore, significant group differences were found between the control group and the depressive experimental group (MDD). Significant differences can be shown between the MDD group and the SC group with regard to a largely increased protein expression. There are no group differences between the SC group and the KG group. Compared to the MDD group, the proteins of the SC group were not significantly reduced. In addition, a correlation between the symptom severity of depression, measured by the clinical measurement instruments Beck Depression Inventory-II (BDI, self-report) and Montgomery Asberg Depression Rating Scale (MADRS, external assessment) and the protein levels in hair could be shown. The proteins of the citrate cycle could be potential biomarkers in the context of 3PM, but further research is needed to investigate the whole energy metabolism pathway to replicate and validate the results. In addition, longitudinal data should be analysed.Marta Carlota ZachariasMasterarbeit Universität Innsbruck 202
Revisiting the Taxonomy of Polymyxa graminis: Phylogenetic Insights Reveal Cryptic Diversity and Novel Tetramyxa Species in Poaceae and Wetland Hosts
No full textMasterarbeit Universität Innsbruck 202
Lehrstrategien zur Bewältigung von Heterogenität in der beruflichen Bildung : eine Einzelfallstudie an der ITECH Berufsschule in Hamburg
No full textHeterogenität stellt insbesondere in berufsbildenden Schulen eine zentrale Herausforderung dar. SchülerInnen dieser Schulformen bringen aufgrund ihrer unterschiedlichen schulischen Vorerfahrungen und Bildungsgänge, insbesondere in den Anfangsklassen, ein breites Spektrum an Vorkenntnissen mit, das die Lehr- und Lernprozesse maßgeblich beeinflusst. Lehrkräfte stehen daher vor der Aufgabe, Unterrichtsstrategien zu entwickeln, die dieser Vielfalt gerecht werden und individuelles Lernen ermöglichen. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, welche Strategien erfolgreich eingesetzt werden können, um Heterogenität im Unterricht konstruktiv zu begegnen.
Diese Masterarbeit untersucht ein innovatives Lehrkonzept einer prämierten berufsbildenden Schule in Deutschland, das gezielt auf die Herausforderungen der Heterogenität eingeht. Mithilfe einer qualitativen Einzelfallstudie wird analysiert, inwiefern dieses Konzept auf andere Schultypen übertragbar ist. Zur Beantwortung der Forschungsfrage wurden Beobachtungen durchgeführt, Interviews mit Lehrkräften geführt sowie ein begleitender Podcast analysiert. Die gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen die Identifikation zentraler Faktoren, die die Qualität eines differenzierten Unterrichts im Umgang mit Heterogenität in den Anfangsklassen von berufsbildenden Schulen fördern.Heterogeneity poses a considerable challenge, particularly within the context of vocational schools. Given their diverse educational backgrounds and prior schooling experiences, students in these institutions, especially in the early stages, possess a broad spectrum of prior knowledge, which exerts a profound influence on the teaching and learning processes. Consequently, educators are tasked with the development of instructional strategies that accommodate this diversity and facilitate individualized learning. In this context, the question arises as to which strategies can be effectively employed to constructively address heterogeneity in the classroom.
This master's thesis investigates an innovative teaching concept that has been implemented at an award-winning vocational school in Germany, with the specific aim of addressing the challenges arising from heterogeneity. The concept is analyzed through a qualitative case study, which seeks to determine its transferability to other educational settings. To address the research question, observations were conducted, interviews with teaching staff were carried out, and a related podcast was analyzed. The findings of this study enable the identification of key factors that enhance the quality of differentiated instruction in handling heterogeneity in the early stages of vocational education.Sarah Stahl, B. Sc.Ein Abstract in englischer SpracheMasterarbeit Universität Innsbruck 202
Spatial robotics : spatial arrangement of topologically interlocking bricks with a cable robot
No full textDiese Arbeit untersucht die Integration topologisch ineinandergreifender Strukturen mit robotergestützten Bauweisen, um dem Mangel an Automatisierung im Bausektor entgegenzuwirken, der vor allem durch Herausforderungen in Bezug auf Skalierbarkeit und Anpassungsfähigkeit bedingt ist. Die Forschung schlägt ein kostengünstiges Kabelrobotersystem vor, das 3D-gedruckte oder vorgefertigte Bauelemente präzise in einer topologisch ineinandergreifenden Konfiguration positioniert, inspiriert von historischen Konstruktionen wie dem Abeille-Gewölbe (1699). Dieser Ansatz steht im Einklang mit Fortschritten in den Bereichen künstliche Intelligenz, computergestütztes Design und nachhaltige Baupraktiken.
Die Methodik konzentriert sich auf die Entwicklung eines systematischen Prozesses zur Implementierung des Kabelroboters, wobei 3D-Scanning und andere fortschrittliche Techniken genutzt werden, um die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit während der Bauphase zu erhöhen. Der Einsatz von 3D-Druck unterstreicht den Nachhaltigkeitsaspekt und erweitert die geometrischen Möglichkeiten der additiven Fertigung in der Architektur.
Die Studie untersucht die strukturelle Integrität und Machbarkeit großmaßstäblicher Konstruktionen mit dieser Methode sowie die Fähigkeit des Roboters, komplexe räumliche Konfigurationen und dynamische Bauanforderungen zu bewältigen. Dies geschieht durch die Anwendung dieser Technologie auf ein Designkonzept, das die Erkenntnisse der Forschung zusammenfasst.
Durch die Überbrückung der Lücke zwischen computergestütztem Design und praktischer Umsetzung zielt diese Forschung darauf ab, robotergestützte Bauweisen weiterzuentwickeln und kosteneffiziente, umweltbewusste Bauansätze mit minimalem Ressourceneinsatz in der sich wandelnden Architekturbranche zu fördern.This thesis explores the integration of topologically interlocking assemblies with robotic building strategies to address the lack of automation in the construction sector, primarily due to challenges of scale and adaptability. The research proposes a low-cost cable robot system to precisely position 3D-printed or prefabricated building components in a topologically interlocking configuration, inspired by historical designs like the Abeille vault (1699). This approach aligns with advancements in artificial intelligence, computational design, and sustainable building practices. The methodology focuses on developing a systematic process for deploying the cable robot, utilizing 3D scanning and other advanced techniques to enhance flexibility and adaptability during construction. The use of 3D-printing emphasizes sustainability and expands the geometric possibilities of additive manufacturing in architecture. The study investigates the structural integrity and feasibility of large-scale constructions using this method, as well as the robot’s ability to navigate complex spatial configurations and dynamic building requirements by applying this technology to a design concept that encapsualte the learning of this research. By bridging the gap between computational design and practical implementation, this research aims to advance robotic construction methodologies and promote cost-effective, environmentally conscious building strategies with minimal recources in the evolving landscape of architectural design.Simon Hildebrand, BSc.Masterarbeit Universität Innsbruck 202
She's : speculative heterarchitecting in the symbiocene
No full textGülsüm CobanTitel sowie einige Kapiteltitel auf Englisch, Text auf DeutschMasterarbeit Universität Innsbruck 202
Die Rolle affektiver Vorhersagen bei der sexuellen Kommunikation in Paarbeziehungen : eine dyadische Analyse
No full textDiese Masterarbeit untersucht, wie affektive Vorhersagen das Bedrohungserleben und die Vermeidung sexueller Kommunikation in Paarbeziehungen beeinflussen. Vorherige Forschung hat zwischen drei Arten von Bedrohungen sexueller Kommunikation unterschieden: Die Bedrohungen für sich selbst, für die Partnerperson und für die Beziehung. In einer dyadischen Analyse von 44 Paaren wird untersucht, wie diese Bedrohungen die Vermeidung sexueller Kommunikation beeinflussen. Des Weiteren wird anhand der Daten von 68 Individuen untersucht, ob es einen Unterschied zwischen den vorab antizipierten Bedrohungen durch sexuelle Kommunikation und den tatsächlich erlebten Bedrohungsgefühl während solcher Gespräche gibt. Die Studie zeigt, dass die Bedrohungen, die man für die Beziehung antizipiert, den stärksten Einfluss auf die eigene Vermeidung sexueller Kommunikation haben. Die Bedrohungen, die man für sich selbst oder die Partnerperson antizipiert, beeinflussten die Vermeidung sexueller Kommunikation nicht signifikant, wenn alle drei Bedrohungen in das Actor-Partner-Interdependence Modell einbezogen wurden. Es wurden keine Partnereffekte gefunden. Die Ergebnisse verdeutlichen außerdem die Bedeutung affektiver Vorhersagen bei sexueller Kommunikation: Die Bedrohungen wurden im Vorfeld intensiver wahrgenommen, als sie während des Gesprächs tatsächlich erlebt wurden. Ebenso wurde die emotionale Reaktion der Partnerperson im Vorfeld überschätzt, verglichen mit dem tatsächlichen Erleben dieser Person. Das Überschätzen der Bedrohungen für die Beziehung angesichts sexueller Kommunikation scheint dazu zu führen, dass Gespräche über sexuelle Themen mit der Partnerperson vermieden werden. Diese Erkenntnisse liefern wichtige Implikationen für zukünftige Forschung und therapeutische Ansätze zur Förderung der sexuellen Kommunikation in Paarbeziehungen.This master's thesis examines how affective forecasts influence the experience of threat and the avoidance of sexual communication in romantic relationships. Previous research has distinguished between three types of threats to sexual communication: Threats to self, to the partner, and to the relationship. A dyadic analysis of 44 couples examines how these threats influence the avoidance of sexual communication. Furthermore, data from 68 individuals are used to investigate whether there is a difference between the anticipated threats from sexual communication and the actual feeling of threat experienced during such conversations. The study shows that the threats one anticipates for the relationship have the strongest influence on one's own avoidance of sexual communication. The threats one anticipates for oneself or one's partner did not significantly influence the avoidance of sexual communication when all three threats were included in the actor-partner-interdependence model. No partner effects were found. The results also illustrate the importance of affective forecasts in sexual communication: the threats were perceived more intensely in advance than they were actually experienced during the conversation. The emotional reaction of the partner was also overestimated in advance compared to the actual experience of this person. The overestimation of threats to the relationship in the face of sexual communication appears to lead to conversations about sexual topics with the partner being avoided. These findings provide important implications for future research and therapeutic approaches to promote sexual communication in couple relationships.Selina SchmidMasterarbeit Universität Innsbruck 202
Landschaft
No full textDer urbane Raum, als in Beton gegossene Hinterlassenschaft des Anthropozän, muss in Anbetracht tiefgreifender Umweltveränderungen, ausgelöst durch unser eigenes Denken und Handeln in eben diesem Zeitalter, und mit erheblichem Einfluss auf unsere gewohnte Lebensart, einem Wandel unterzogen werden. Wir müssen unerwartete Möglichkeiten finden und neue Denkmuster erzeugen, um bestehende urbane Typologien zu hinterfragen und neue zu definieren. Auf dem Weg zu einer neuen urbanen Typologie muss der Mensch aus dem Zentrum des Denkens gerückt werden und auf eine Ebene mit allen anderen Spezies gestellt werden. Nur so kann der Fokus ausreichend auf natürliche Prozesse und die „GeoLogics“, wie Vincente Guallarte die logischen Mechanismen der Erde beschreibt, gerichtet werden. Durch deren Analyse und Interaktion mit dem Ort können Erkenntnisse zur Schaffung eines neuen Habitats gewonnen werden. Dieses Habitat , angelehnt an Donna Haraways „multiple Integralgleichung für Terrapolis“, soll als Prototyp für einen „Nischenraum unerwarteter Koexistenten“ stehen. Unerwartet, im Sinne einer bisher unbekannten Symbiose von Spannungsfeldern. So treffen das natürliche und artifizielle sowie das ländliche und städtische auf einer vor allem prozessualen und funktionalen Ebene aufeinander und formen so eine bewohnbare Struktur, die einer natürlichen Ordnung folgt.Nicholas Andreas Josef Bastian B.Sc.Masterarbeit Universität Innsbruck 202
Eine Untersuchung endokriner, mitochondrialer, endocannabinoider und anderer lipidbezogener Aspekte im Kontext der Depression und mögliche Implikationen für die Symptomschwere
No full textIntro: Die Depression zeichnet sich klinisch durch eine heterogene Symptomatik aus, deren Genese mit vielen verschiedenen Faktoren assoziiert ist. Die jüngste Forschung hat sich zunehmend auch auf biologische und biochemische Aspekte konzentriert. So konnten bereits verschiedene biologische Regulationssysteme des Körpers mit der Störung in Verbindung gebracht werden, aber auch diese Ergebnisse bleiben vielfältig. Ziel dieser Arbeit war es, die Beziehungen insbesondere der biologischen Einflussfaktoren Kortisol, mitochondrialer Bioenergetik und Lipide, mit besonderer Berücksichtigung jener Lipide aus dem endocannabinoiden System, im Kontext der Depression näher zu untersuchen und mögliche Zusammenhänge für die Symptomschwere zu finden.
Methodik: Haarproben von 42 Probandinnen mit und ohne depressiver Symptomatik wurden hinsichtlich der Kortisolkonzentration und der Lipidzusammensetzung mittels quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry untersucht. Zusätzlich wurden Parameter der mitochondrialen Atmungskapazität in mononukleären Zellen des peripheren Blutes (PBMC) mittels High-Resolution Respirometry betrachtet. Das Vorhandensein einer Depression wurde nach DSM-IV diagnostiziert und der Schweregrad wurde anhand des Beck Depression Inventory-II (BDI-II, Selbstauskunft) und der Montgomery-Asberg Depression Rating Scale (MADRS, Fremdbeurteilung) ermittelt. Für die statistische Analyse wurden Pearson und Spearman Korrelationen und t-Tests durchgeführt, sowie eine logistische und mehrstufige hierarchische Regression, um den Einfluss der verschiedenen Aspekte auf die Störung und die Symptomschwere zu untersuchen.
Ergebnisse: Probandinnen der MDD-Gruppe unterschieden sich in verschiedenen Aspekten signifikant von der Kontrollgruppe. Dazu gehören die Haarkortisolkonzentration und verschiedene Parameter der mitochondrialen Atmungskapazität ebenso die Konzentration verschiedener Lipide. Hier fällt besonders das Lipid PI24:0 auf, denn es konnte belegt werden, dass dieses die Beziehung zwischen Kortisol und der Symptomschwere mediiert. Darüber hinaus konnte eine erhöhte Kortisolkonzentration mit einer höheren Citrate-Synthase-Aktivität in Verbindung gebracht und zusätzlich gezeigt werden, dass die verschiedenen Aspekte teilweise einen Einfluss auf die Störung und die Symptomschwere haben.
Diskussion: Diese Arbeit bietet einen umfassenden Überblick über komplexe Wechselwirkungen zwischen der Haarkortisolkonzentration, der mitochondrialen Bioenergetik und Lipiden im Kontext der Depression. Sie eruiert mögliche Erklärungen für bislang inkonsistente Befunde sowie diverse Möglichkeiten, mit zukünftiger Forschung an ihre Ergebnisse anzuknüpfen. Außerdem kommt sie zu dem Ergebnis, dass ein systemisch- orientiertes Leitbild der Depression, das neben wirksamen Behandlungsmethoden, auch Biomarker für präventive und prädiktive Ansätze umfasst, unabdingbar sein wird, um zukünftige eine präzise und personalisierte Versorgung zu gewährleisten.Intro: Major Depressive Disorder is characterized by a heterogeneous symptomatology and its etiology is associated with many different factors. Recent research has increasingly focused on biological and biochemical aspects, however, these findings remain manifold. Various physical systems have been linked to the disorder, so the aim of this study was to clarify the relationship between the biological aspects cortisol, mitochondrial bioenergetics and lipids, especially these associated with the endocannabinoid System and to investigate the link to major depressive disorder.
Methods: Hair samples of forty-two women both with or without a diagnose of MDD were analyzed using quadrupole Time-of-Flight-Mass-Spectrometry (qTOF-MS) to examine differences in the hair cortisol levels and lipid compounds. Six different Parameters of mitochondrial respiratory activity in PBMC were analyzed using high-resolution respirometry to investigate the link between depression and mitochondria. Major depressive disorder was diagnosed according to DSM- IV and depressive symptom severity was determined using Becks Depressive Inventory-II (BDIII) and Montgomery-Asberg Depression Rating Scale (MADRS). For statistical analysis, Pearson and Spearman correlations and t-test were conducted along with a logistic and multi-level hierarchical regression to investigate the influence of the different aspects on disorder and symptom severity.
Results: Participants of the MDD group showed significant differences from the control group in various aspects, including hair cortisol concentration, different parameters of mitochondrial respiration and the concentration of six different lipids. Particularly the lipid PI24:0 is noticeable, as it was shown to mediate the relationship between cortisol and symptom severity. In addition, an increased cortisol concentration was associated with higher citrate synthase activity, and it was shown that the various aspects have a partial influence on depressive disorder and symptom severity.
Discussion: This thesis provides comprehensive insights into the complex interactions between hair cortisol concentration, mitochondrial function and lipids, especially in the context of depression. It offers explanations for inconsistent findings in research as well as various possibilities for future research. Furthermore to ensure precise and personalised care in the future it recommends a systemic-oriented approach to depression, which should include biomarkers for preventive and predictive strategies in addition to effective treatment methods.von Ann-Kristin KemperAbstract in englischer SpracheMasterarbeit Universität Innsbruck 202
A universal perspective on probability monads
No full textProbability monads provide a convenient framework for categorical approaches to probability theory. Previous work by various authors highlights affine commutative monads as particularly suitable for probabilistic purposes. The present thesis aims to investigate affine commutative monads universally in the probabilistic setting. The main technical result is the construction of the free affine commutative monad on Set generated by a binary operation as the free binary mode monad. Further considerations then lead to a dense embedding of the free mode monad into the discrete probability monad.Victor BlochMasterarbeit Universität Innsbruck 202