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Mathematik, Informationstechnik und Zeit
No full textZeit-Fragen treten in Mathematik und Informatik hauptsächlich auf bei der Laufzeitbestimmung von Algorithmen und der Klassifikation von Problemen bezüglich des zu ihrer Lösung erforderlichen Zeitaufwands. Die zugehörige Komplexitätstheorie und ihr Verhältnis zu realem Rechnen in der Praxis skizziere ich im Überblick. Daneben gebe ich Beispiele für die Verwendung von Mathematik und Informatik zur Behandlung von Zeit-Fragen in anderen Fachgebieten. Ich schließe mit meiner persönlichen Auffassung zum „Wesen der Zeit“. Zeit ist heute ein Begriff, dem vielfältige und durchaus widersprüchliche Eigenschaften zugeschrieben werden. Wir sollten nicht länger davon ausgehen, dass es „Zeit an sich“ gibt. Vielleicht kann man das so formulieren: Es ist an der Zeit, der Zeit eine Auszeit zu geben. Time questions occur in mathematics and computer science mainly in connection with determining the running time of algorithms and the classification of the time complexity of problem classes. I will sketch the associated complexity theory and its relation to real computing in practice. Examples will demonstrate the use of mathematics and computer science in handling time issues in other fields. I finish with my personal perception of the “nature of time”. Time is today a term to which manifold and contradictory properties are attributed. We should stop believing that there is a “time per se”. Maybe one can state this as follows: It is time to give time a time-out
Zeit zu leben, Zeit zu sterben: der Zusammenhang von Jahreszeiten mit Geburt, Gesundheit und Tod
No full textGesundheit und Sterblichkeit sind ein Produkt des Zusammenspiels von Natur und Kultur. In den letzten 150 Jahren hat dieses Zusammenspiel dazu geführt, dass wir nicht nur immer länger leben, sondern dabei auch immer länger gesund und aktiv sind. Wie kann man sich dieses Zusammenspiel vorstellen? Saisonale Zyklen haben sowohl einen Einfluss auf den Zeitpunkt der Geburt, als auch die körperliche Konstitution von Geburt an und den Zeitpunkt des Todes. Die Anzahl der Geburten unterscheidet sich nach Jahreszeiten, wobei sich in Deutschland das saisonale Muster über die Jahrzehnte gewandelt hat. Inwieweit dafür kulturelle Muster und biologische Ursachen verantwortlich sind, ist nach wie vor unklar. Das Risiko, an Diabetes sowie chronischen kardiovaskulären Erkrankungen und Demenzen zu leiden, divergiert nach Geburtsmonat, genauso wie die Lebenserwartung im Alter. Das Muster unterscheidet sich auf der Nord- und Südhalbkugel und ist selbst unter Hundertjährigen noch nachzuweisen. Saisonale Infektionen und Ernährungsmuster werden als Ursache diskutiert. Die Sterblichkeit schwankt in Abhängigkeit von der Außentemperatur, zusätzlich führen extreme Wettersituationen zu Sterblichkeitsspitzen. Die Förderung der allgemeinen Gesundheit der Bevölkerung, eine verbesserte medizinische und pflegerische Versorgung und ein gesundheitsbewusster Lebensstil sind in der Lage, externe „naturgegebene“ Einflussfaktoren zu verändern und zu kompensieren. Dennoch beeinflussen sie nach wie vor unsere Gesundheit und Lebenserwartung.Health and mortality are determined by the interplay between nature and nurture. During the last 150 years this interplay has resulted in an ever increasing life expectancy and more active years in good health. How can this interplay be imagined? Seasonal variations influence not only the number of births, but also health from birth on, as well as the timing of death. The number of births differs by seasons, and in Germany the seasonal pattern has changed over the last decades. To what extent cultural patterns and/or biological factors are responsible is still lively debated. The risk of suffering from diabetes, chronic cardio-vascular diseases, and dementias depends on the month of birth, which is also true for life expectancy at old age. The pattern differs between the Northern and the Southern hemisphere and is still present among centenarians. Seasonal patterns in infections and diet are discussed as possible causes. Mortality depends on ambient air temperature, and extreme weather constellations result in mortality peaks. Improvements in public health, medical care, care provision, and a healthy life style can modify and counterbalance external natural influences. Still they have the capacity to affect our health and life expectancy
Wie wir die Zeit nutzen und warum
No full textÖkonomen haben immens viel über die auf Arbeit verbrachte Zeit erforscht. Allerdings haben sie kaum untersucht, wie Menschen ihre Zeit außerhalb der bezahlten Tätigkeit nutzen. Diese Vernachlässigung ist bedeutsam, da die arbeitsfreie Zeit für einen durchschnittlichen Erwachsenen in den westlichen Volkswirtschaften 20 Stunden pro Tag beträgt. Anhand von Daten aus den USA, Frankreich, Deutschland und Großbritannien wird in diesem Vortrag untersucht, wieviel Zeit wir für verschiedene Aktivitäten aufwenden, einschließlich der Zeiten für Schlaf und Fernsehen, die größte und die drittgrößte Nutzung der Zeit. Der Beitrag betrachtet, wie Zeitnutzung zwischen verschiedenen demographischen Gruppen differiert und welche Auswirkungen wirtschaftliche Anreize, wie Einkommen und Löhne, auf sie haben. Untersucht wird, wie sich Zeitzonen auf unsere Zeitnutzung auswirken; außerdem wird gezeigt, wie von Menschen empfundener Zeitstress durch deren ökonomische Verhältnisse beeinflusst wird. Abschließend wird geprüft, wie Veränderungen in der Wirtschaftspolitik Menschen dazu bringen können, ihre Aktivitäten zu ändern, um ein stressfreieres Leben zu gestalten, in dem Zeit gleichmäßiger über ihr Leben verteilt wird.Economists have done immense amounts of research on work time; but they have done very little research on how time is spent outside of paid work. With non-work time accounting for 20 hours each day for the average adult in Western economies, this neglect is remarkable. Using data from the US, France, Germany and the UK, this lecture examines how time is divided among various activities, including sleep and television-watching, the first and third most important uses of time. It shows how all of these uses differ among demographic groups and studies the effects of economic incentives – income and wage rates – on them. It examines how time zones affect our spending of time; it demonstrates how the stress that people feel about time is affected by their economic circumstances. It concludes by considering how changes in economic policy can lead people to alter their activities in order to generate a less stressful life in which time is balanced more evenly over their lives
Neugewählte Mitglieder 2018
Get PDFEine Aufstellung der Akademiezuwahlen des Jahres 2018 mit biographischen Angaben
Übergewicht und Adipositas: Thesen und Empfehlungen zur Eindämmung der Epidemie
Get PDFIn Deutschland sind 60 Prozent der Bevölkerung übergewichtig, ein Viertel ist bereits adipös, leidet also an starkem Übergewicht. Dies hat vielfältige Folgen für die Gesundheit der Betroffenen. Um auf das Problem aufmerksam zu machen, hat die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina das Diskussionspapier „Übergewicht und Adipositas: Thesen zur Eindämmung der Epidemie“ veröffentlicht. Darin stellen die Autorinnen und Autoren basierend auf dem aktuellen Forschungsstand Ursachen und Folgen von Übergewicht und Adipositas dar und zeigen Handlungsoptionen zur Verbesserung der Situation auf. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler empfehlen sowohl Maßnahmen der Prävention und der Änderung des individuellen Lebensstils als auch gesetzliche Regelungen wie gezielte Werbeverbote oder die Besteuerung einzelner Nahrungsmittel
A new vision of sustainable management in mining and post-mining landscapes
Get PDFDie Gewinnung und Verwertung von Bodenschätzen ist für die industrielle und gesellschaftliche Entwicklung unerlässlich. Bergbautätigkeiten und schwere Unfälle wie der Dammbruch in Brumadinho in Brasilien im Januar 2019 und das Unglück in Nachterstedt 2009, bei dem drei Menschen starben nachdem Teile einer Siedlung in eine geflutete Tagebaugrube abgerutscht waren, zeigen Handlungsbedarf und können Impulse für Veränderungen geben. Die Häufigkeit solcher Katastrophen und deren sozioökonomische und ökologische Auswirkungen erfordern einen notwendigen Paradigmenwechsel in den Strukturen und Prozessen der Bergbauindustrie. Der vorliegende wissenschaftspolitische Report einer Gruppe junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Deutschland, Brasilien, Kanada, Chile und Peru skizziert eine neue Vision des Bergbaus und präsentiert Maßnahmen, mit denen dieser Paradigmenwechsel hin zur nachhaltigen Gestaltung von Bergbau(folge)landschaften gesteuert werden kann. Der Report der jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ist das Ergebnis eines Workshops, der von der Leopoldina und der Brasilianischen Akademie der Wissenschaften im vergangenen Jahr in Belo Horizonte ausgerichtet wurde.Extraction and use of minerals through mining is essential for industrial and societal development. However, the mining industry carries significant risks of long-lasting negative impacts on the environment, particularly on water resources and landscapes, as well as on local communities. Catastrophes such as the Brumadinho dam collapse in Brazil in January 2019 and in Nachterstedt, Germany, in 2009, where three people died because parts of an inhabited settlement slipped into a flooded open-cast mining area, call for action and can provide momentum for change. A transition towards mining in sustainable landscapes is necessary to ensure that the future of this industry operates with a sufficient degree of resilience and in a manner that can adequately respond to and align with the 2030 Agenda for Sustainable Development of the United Nations and its Sustainable Development Goals (SDGs). This Science Policy Report which was written by a group of 23 young scientists from Brazil, Germany, Canada, Chile and Peru outlines a new vision for mining activities and proposes several recommendations that can guide this paradigm shift towards sustainable mining landscapes. The report by the young scientists is the result of a workshop hosted by the Leopoldina and the Brazilian Academy of Sciences last year in Belo Horizonte
Interdisziplinäres Bewertungsinstrument für Bioenergie-Entwicklungspfade: Materialien zur Analyse „Biomasse im Spannungsfeld zwischen Energie- und Klimapolitik. Potenziale – Technologien – Zielkonflikte“
Get PDFWege zu einer wissenschaftlich begründeten, differenzierten Regulierung genomeditierter Pflanzen in der EU: Kurzfassung der Stellungnahme
Get PDFDer Europäische Gerichtshof hat im Juli 2018 entschieden, dass alle Organismen, die durch Verfahren der Genomeditierung wie CRISPR-Cas verändert wurden, unter die rechtlichen Regelungen für „genetisch veränderte Organismen“ (GVO) fallen. Dies erschwert die Erforschung, die Entwicklung und den Anbau verbesserter Nutzpflanzen, die für eine produktive, klima-angepasste und nachhaltigere Landwirtschaft dringend erforderlich sind. Darauf weisen die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina, die Union der deutschen Akademien der Wissenschaften und die Deutsche Forschungsgemeinschaft in der Stellungnahme hin. Die pauschale rechtliche Einstufung als GVO berücksichtige nicht, welche Art der genetischen Veränderung im genomeditierten Organismus vorliegt. Dieser vorrangig verfahrensbezogene Regelungsansatz sei rational nicht zu begründen, kritisieren Wissenschaftsakademien und DFG. Sie geben Empfehlungen, wie das europäische Gentechnikrecht kurzfristig novelliert und langfristig komplett neugestaltet werden kann. Mittels Genomeditierung können verbesserte Nutzpflanzen schneller und zielgerichteter gezüchtet werden als bisher. Die Veränderungen, die die neuen Sorten im Erbgut tragen, könnten jedoch häufig auch zufällig oder durch konventionelle Züchtungsmethoden entstehen. Zudem kann der Ursprung der genetischen Veränderung häufig keinem Züchtungsverfahren zugeordnet werden. Die pauschale Einordnung genomeditierter Pflanzensorten als GVO ist deswegen unbegründet und unpraktikabel, unterstreichen die Wissenschaftsakademien und die DFG in ihrer Stellungnahme „Wege zu einer wissenschaftlich begründeten differenzierten Regulierung genomeditierter Pflanzen in der EU“. Sie plädieren für Regulierungs- und Zulassungsverfahren, die an die jeweilige Veränderung im Produkt angepasst sind. Von der Entscheidung des Europäischen Gerichtshofes betroffen sind weltweit bereits mehr als 100 bekannte und (potenziell) marktfähige genomeditierte Nutzpflanzensorten, die Vorteile für Ernährung und Landwirtschaft aufweisen. Dazu gehören Sojabohnen mit gesünderen Fettsäuren, glutenreduzierter Weizen, bakterienresistenter Reis, pilzresistente Sorten von Wein, Weizen und Kakao sowie trockentolerantere Sorten von Mais, Weizen und Sojabohnen. In vielen Staaten außerhalb der Europäischen Union werden genomeditierte Pflanzen, die keine artfremde genetische Information enthalten, von GVO-bezogenen Regelungen ausgenommen. Leopoldina, Akademienunion und DFG formulieren in ihrer Stellungnahme Empfehlungen, um eine wissenschaftlich begründete Regulierung genomeditierter Pflanzen in der EU zu erreichen. Unter anderem empfehlen sie die Novellierung des Europäischen Gentechnikrechtes. So sollte als kurzfristige Maßnahme die GVO-Definition dahingehend überarbeitet werden, dass genomeditierte Pflanzen nicht als GVO gelten, wenn keine artfremde genetische Information enthalten ist – in Analogie zu mit konventionellen Züchtungsmethoden veränderten Pflanzen. Ebenso sollte es sich nicht um einen GVO handeln, wenn eine Kombination von genetischen Informationen vorliegt, die sich auch auf natürliche Weise oder mit konventionellen Züchtungsmethoden ergeben könnte. Langfristig sei aber nur ein völlig neuer Rechtsrahmen konsequent, heißt es in der Stellungnahme. Dieser sollte bei der Beurteilung von Risiken für Mensch und Umwelt nicht auf die Verfahren abstellen, mit denen neue Sorten erzeugt werden, sondern auf deren neuartige Merkmale. Die Wissenschaftsakademien und die DFG plädieren zudem für eine Erleichterung von Freilandforschung. Diese sei für die Forschung sehr wichtig, etwa um genetische Grundlagen von wichtigen Eigenschaften wie Salz-, Dürre- und Hitzetoleranz besser zu verstehen. In der Stellungnahme wird darauf hingewiesen, dass weitere Initiativen unternommen werden müssen, um Verbraucherinnen und Verbraucher über unterschiedliche Züchtungsverfahren und deren Produkte zu informieren. Auf dieser Grundlage und unterstützt durch ein einheitliches System der Kennzeichnung von Produkten sollen die Menschen informierte Kaufentscheidungen treffen. Die Wissenschaftsakademien und die DFG weisen darauf hin, dass genomeditierte Pflanzensorten einen Beitrag leisten können, Ressourcenprobleme zu lösen und nachhaltige Landwirtschaft zu betreiben. Die Erzeugung neuer Sorten mittels Genomeditierung sei außerdem aufgrund geringer Kosten und hoher Effizienz auch für kleinere und mittlere Unternehmen (KMU) nutzbar. Voraussetzung dafür, dass diese Chance ergriffen wird, ist aber eine differenzierte Anpassung rechtlicher Regelungen für die Erforschung und Zulassung der so erzeugten Pflanzensorten, heißt es in der Stellungnahme
Biomasse im Spannungsfeld zwischen Energie- und Klimapolitik: Strategien für eine nachhaltige Bioenergienutzung
Get PDFBioenergie ist der vielseitigste Energieträger unter den Erneuerbaren und liefert mehr Energie als Wind- und Wasserkraft, Solarenergie und Geothermie zusammen. Eine konsistente Bioenergiepolitik muss sicherstellen, dass die Bioenergienutzung keine negativen sozialen und ökologischen Folgen hat und einen maximalen Beitrag zum Klimaschutz leistet. Die Arbeitsgruppe „Bioenergie“ des Akademienprojekts „Energiesysteme der Zukunft“ schlägt vor: Rest- und Abfallstoffe können risikoarm energetisch verwendet werden. In Deutschland gibt es große Potenziale an Restholz, Stroh und tierischen Exkrementen. Energetisch aufbereitet könnten diese bis zu 17 Prozent des zukünftigen deutschen Primärenergiebedarfs decken. Für einen nachhaltigen Einsatz muss Bioenergie systemdienlich genutzt werden: Sie kann diejenigen Funktionen im Energiesystem übernehmen, für die andere Erneuerbare ungeeignet sind. Bioenergie könnte beispielsweise Schiffe und Flugzeuge antreiben oder Wärme für Industrieprozesse liefern. Klimamodelle zeigen, dass der Atmosphäre künftig CO2 entnommen werden muss, um die Pariser Klimaziele zu erreichen Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um solche „negativen Emissionen“ zu erzeugen. Eine Option ist, Kohlendioxid in Bioenergieanlagen abzuscheiden und dauerhaft unterirdisch zu speichern (BECCS). Dieser Ansatz sollte bei künftigen Einsatzgebieten der Bioenergie mitbedacht werden. Ein ausreichend hoher CO2-Preis und Zertifizierungssysteme können sicherstellen, dass Bioenergie dem Klima nützt. Sie sind am wirksamsten, wenn nicht nur Bioenergieträger, sondern alle landwirtschaftlichen Produkte darin einbezogen werden