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Robust Training of Artificial Neural Networks via p-Quasinorms
Get PDFData used for the purpose of machine learning are often erroneous. In this thesis, p-quasinorms (p<1) are employed as loss functions in order to increase the robustness of training algorithms for artificial neural networks. Numerical issues arising from these loss functions are addressed via enhanced optimization algorithms (proximal point methods; Frank-Wolfe methods) based on the (non-monotonic) Armijo-rule. Numerical experiments comprising 1100 test problems confirm the effectiveness of the approach. Depending on the parametrization, an average reduction of the absolute residuals of up to 64.6% is achieved (aggregated over 100 test problems)
Zum Zusammenhang von Leistungsmotivation, Flow-Erleben und subjektivem Wohlbefinden - Eine empirische Studie an Schülerinnen und Schülern der Primar- und Sekundarstufe
Get PDFEin positiver Zusammenhang von Leistungsmotivation, Flow und Wohlbefinden ist in Einzelpfaden gut belegt. Befunde, welche alle drei Variablen miteinander in Beziehung setzen, stehen in der Bildungsfor-schung noch aus. Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss einzelner Dimensionen von Leistungsmotivation & Flow auf das subjektive Wohlempfinden von Schüler/innen, unter Berücksichtigung etwaiger Media-tionseffekte durch Flow zu untersuchen. Die Grundlage der Daten bildet der erste Messzeitpunkt einer motivationsbezogenen Interventionsstudie.
Erhoben wurden die Daten im Rahmen einer prospektiven randomisierten Längsschnittstudie im Kon-trollgruppendesign (N=742; 46,2% weibl.), welche mit Schüler/innen von sieben rheinland-pfälzischen Schulen durchgeführt wurde. Leistungsmotivation, Wohlbefinden und Flow wurden mit folgenden In-strumenten erfasst: Petermann & Winkel (2007a&b): Fragebogen zur Leistungsmotivation; Flow-Skala (in Anlehnung an Rheinberg et al., 2003); Flourishing-Skala (in Anlehnung an Diener et al., 2009). Ausge-wertet wurden die Daten mittels Mediatoranalysen per multipler Regression mit SPSS.
Die Ergebnisse multipler Regressionsanalysen konnten sowohl in der Primar-, als auch Sekundarstufe direkte Effekte einzelner Leistungsmotivationsskalen auf das subjektive Wohlbefinden belegen. Zudem wurden in den Jahrgansstufen 2&3,4&5,7&9 der Zusammenhang zwischen Leistungsmotivation und Wohlbefinden durch Flow-Erleben mediiert. In der Jahrgangsstufe 11 konnte kein Mediationseffekt gefunden werden.
Die Ergebnisse bestätigen vorliegende Korrelationsstudien und identifizieren Flow als einen zentralen Mediator zwischen der Leistungsmotivation und dem Wohlbefinden bei Schüler/innen. Die Reflexion dieser Befunde eröffnet großes Potential für die weitere Ausarbeitung und Implementierung Flow-förderlicher Interaktionen in der Schule.A positive correlation between achievement motivation, flow and subjective well-being is already well established for each individual path. Findings that relate all three variables are still pending in educa-tional research. The aim of the contribution is to examine the influence of the individual dimension of achievement motivation and flow on the subjective well-being of students by analyzing mediated ef-fects of flow. Basis of the data form the first measurement time of a motivation-related intervention study.
Data was collected in a prospective randomized longitudinal study in control group design (N = 742, 46.2% female) conducted with students from seven German schools in Rhineland-Palatinate. Achieve-ment motivation, well-being and flow were surveyed with the following instruments: Petermann & Winkel (2007 a & b): Fragebogen zur Leistungsmotivation (Questionnaire for achievement motivation); Flow Scale (according to Rheinberg et al., 2003); Flourishing Scale (according to Diener et al., 2009). The data was evaluated by multiple regression and mediation analyses using SPSS.
The results of multiple regression analyses could prove direct effects of individual achievement motiva-tional scales on subjective well-being in both primary and secondary school. In addition, the relation-ship between achievement motivation and well-being was mediated by flow experience in both the primary and secondary stages as well as in the pooled year stages 2&3, 4&5, 7&9. No mediation effect could be found in the 11th grade.
The results confirm existing correlation studies and identify flow as a central mediator between achievement motivation and student well-being. The reflection of these findings opens up great poten-tial for the further development and implementation of flow-promoting interactions in school
Corona-Zeiten, Corona Räume: Alltägliche Raumkonstruktion vor dem Hintergrund der Eindämmung der Covid-19-Pandemie im Saarland
Get PDFIn der Reaktion auf die Ausbreitung der Covid-19-Pandemie kam es weltweit für viele Menschen zum Bruch sozialer und räumlicher Routinen. In Deutschland haben die Landesregierungen die führende Rolle beim Versuch übernommen, durch Verfügungen und Verordnungen die weitere Ausbreitung der Pandemie einzudämmen. In diesem Kontext hat die Art und Weise wie Gesetze und Regeln Alltagsräume durchdringen für viele Menschen eine neue (unmittelbar erlebbare) Dimension angenommen. Ziel dieses Beitrags ist es, mit einem Fokus auf die getroffenen Maßnahmen der saarländischen Landesregierung diesbezüglich eine lokale Perspektive zu entwickeln. Durch die qualitative Methode der Autofotographie werden dabei individuelle Sichtweisen auf das zugrundeliegende Wechselspiel von Recht, Raum und Gesellschaft in den Vordergrund der Analyse gestellt. Durch den Blick auf sozialräumliche Zusammenhänge werden so die Auswirkungen der getroffenen Maßnahmen hinterfragt.As a reaction to the spread of the Covid-19 pandemic, many people all over the world were confronted with a rupture of social and spatial routines. In Germany, the state governments took a leading role trying to contain the further spread of the pandemic by issuing ordincances and regulations. In this context, the way how laws and rules parvade places of everyday life took on another (immediately perceptible) dimension for many people. This article aims at contributing a local perspective on this issue, focusing on the measures taken by the Saarland government. Through the qualitative method of autophotography, individual points of view on the underlying interactions of law, space and society are moved into the center of attention. Through the sociospatial perspective, the impacts of the measures taken by the local government are called into question.En réaction à la propagation de la pandémie de Covid-19, beaucoup de personnes à travers le monde étaient confrontés à une rupture des routines sociales et spatiales. En Allemagne, les gouvernements régionaux ont joué un rôle essentiel afin de freiner la propagation du virus. Dans ce contexte, la façon dans laquelle des lois et des règles pénètrent les espaces de la vie quotidienne atteint une dimension nouvelle (qui est immédiatement perceptible) pour nombreuses personnes. Cet article vise à fournir une perspective locale sur ce sujet en se focalisant sur les mesures du gouvernement de la Sarre. La méthode qualitative de l’autophotographie permet d’examiner des points de vue individuels sur les interactions mutuelles entre le droit, l’espace et la société. En adoptant une perspective sociospatiale, cet article permet également de questionner les impacts des mesures prises par le gouvernement sarrois
Stochastic Particle Systems and Optimization - Branching Processes, Mean Field Games and Impulse Control
Get PDFThis thesis addresses three different topics from the fields of mathematical finance, applied probability and stochastic optimal control. Correspondingly, it is subdivided into three independent main chapters each of which approaches a mathematical problem with a suitable notion of a stochastic particle system.
In Chapter 1, we extend the branching diffusion Monte Carlo method of Henry-Labordère et. al. (2019) to the case of parabolic PDEs with mixed local-nonlocal analytic nonlinearities. We investigate branching diffusion representations of classical solutions, and we provide sufficient conditions under which the branching diffusion representation solves the PDE in the viscosity sense. Our theoretical setup directly leads to a Monte Carlo algorithm, whose applicability is showcased in two stylized high-dimensional examples. As our main application, we demonstrate how our methodology can be used to value financial positions with defaultable, systemically important counterparties.
In Chapter 2, we formulate and analyze a mathematical framework for continuous-time mean field games with finitely many states and common noise, including a rigorous probabilistic construction of the state process. The key insight is that we can circumvent the master equation and reduce the mean field equilibrium to a system of forward-backward systems of (random) ordinary differential equations by conditioning on common noise events. We state and prove a corresponding existence theorem, and we illustrate our results in three stylized application examples. In the absence of common noise, our setup reduces to that of Gomes, Mohr and Souza (2013) and Cecchin and Fischer (2020).
In Chapter 3, we present a heuristic approach to tackle stochastic impulse control problems in discrete time. Based on the work of Bensoussan (2008) we reformulate the classical Bellman equation of stochastic optimal control in terms of a discrete-time QVI, and we prove a corresponding verification theorem. Taking the resulting optimal impulse control as a starting point, we devise a self-learning algorithm that estimates the continuation and intervention region of such a problem. Its key features are that it explores the state space of the underlying problem by itself and successively learns the behavior of the optimally controlled state process. For illustration, we apply our algorithm to a classical example problem, and we give an outlook on open questions to be addressed in future research.Die vorliegende Arbeit behandelt drei verschiedene Themen aus den Bereichen Finanzmathematik, angewandte Wahrscheinlichkeitstheorie und stochastische Optimalsteuerung. Sie ist folglich in drei unabhängige Kapitel unterteilt, von welchen jedes sich einem mathematischen Problem mit einem geeigneten stochastischen Partikelsystem nähert.
In Kapitel 1 erweitern wir die Branching Diffusion-Monte-Carlo-Methode von Henry-Labordère et. al. (2019) auf den Fall parabolischer partieller Differentialgleichungen (PDEs) mit gemischt lokal-nichtlokalen analytischen Nichtlinearitäten. Dabei untersuchen wir die Darstellung klassischer Lösungen mittels Branching Diffusions und geben hinreichende Bedingungen dafür an, dass eine ebensolche Darstellung die vorliegende PDE im Viskositätssinne löst. Unsere theoretischen Überlegungen führen unmittelbar zu einem Monte-Carlo-Algorithmus, dessen Anwendbarkeit wir in zwei stilisierten hochdimensionalen Beispielen demonstrieren. Unsere Hauptanwendung zeigt auf, wie unser Verfahren zur Bewertung von Derivatepositionen mit ausfallgefährdeten systemrelevanten Kontrahenten verwendet werden kann.
In Kapitel 2 formulieren und analysieren wir einen mathematischen Rahmen für Mean Field Games in stetiger Zeit mit endlich vielen Zuständen und Common Noise - einschließlich einer rigorosen probabilistischen Konstruktion des Zustandsprozesses.
Die wesentliche Erkenntnis ist, dass wir die Master Equation umgehen und, durch Bedingen auf Common Noise-Ereignisse, das Mean Field-Gleichgewicht auf ein Vorwärts-Rückwärtssystem von (zufälligen) gewöhnlichen Differentialgleichungen reduzieren können. Wir formulieren und beweisen ein zugehöriges Existenzresultat und illustrieren unsere Ergebnisse in drei stilisierten Anwendungsbeispielen. Ohne Common Noise reduziert sich unser Modell auf das von Gomes, Mohr und Souza (2013) und Cecchin und Fischer (2020).
In Kapitel 3 stellen wir einen heuristischen Zugang zu stochastischen Impulskontrollproblemen in diskreter Zeit vor. Basierend auf der Arbeit von Bensoussan (2008) formulieren wir die klassische Bellman-Gleichung der stochastischen Optimalsteuerung in die Form einer quasi-variationellen Ungleichung in diskreter Zeit um und beweisen einen zugehörigen Verifikationssatz. Ausgehend von der resultierenden optimalen Impulskontrolle entwickeln wir sodann einen selbstlernenden Algorithmus, der die (Nicht-)Eingreifregion eines solchen Problems approximiert. Seine wesentlichen Eigenschaften sind, dass er den Zustandsraum des zugrundeliegenden Problems selbst erkundet und das Verhalten des optimal gesteuerten Zustandsprozesses sukzessive lernt. Zur Veranschaulichung wenden wir unseren Algorithmus auf ein klassisches Beispielproblem an und geben einen Ausblick auf offene, in Zukunft zu behandelnde Forschungsfragen
Herleitung von Hintergrundgehalten und auenspezifischen Einbauwerten für Schwermetalle und Arsen in Auenböden der Lippe als Bewertungsgrundlage im Rahmen von Gewässerumbaumaßnahmen
Get PDFAufgrund oftmals erhöhter Arsen- und Schwermetallgehalte in den Oberböden von Auen ist eine Verwertung von Auenböden, zum Beispiel im Rahmen von Renaturierungsmaßnahmen, oftmals schwierig, da keine auenspezifische Bewertungsgrundlage für dieser Stoffgehalte vorliegt.
Am Beispiel der Lippeaue erfolgte auf Grundlage abgeleiteter Haupteinflussfaktoren für die Konzentration von Arsen- und Schwermetallen in den Oberböden die Ableitung von Hintergrundgehalten. Die Metall- und Schwermetallgehalte in den Oberböden der Lippeaue lagen i. d. R. erwartungsgemäß oberhalb der in der Praxis verwendeten Einstufungswerte (z. B. Vorsorgewerte der BBodSchV, Hintergrundwerte von NRW), die sich allerdings auf Standorte außerhalb der Aue beziehen.
Anhand von gewonnen Daten aus Projektarbeiten im Zuge der Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie (z. B. bodenkundliche und ingenieurgeologische Profilaufnahme, bodenmechanische Laborversuche) und ergänzend durchgeführter Untersuchungen, wie z. B. Bodentypenkartierung und mineralogische Untersuchungen, erfolgte eine detaillierte Standortcharakterisierung der Böden in der Lippeaue.
Auf Basis der abgeleiteten Hintergrundgehalte wurden unter Berücksichtigung der ermittelten Bodenkennwerte und Einflussgrößen auenspezifische Einbauregeln abgeleitet. Mit dem Ziel einer praktikablen Anwendbarkeit wurde eine auf die wesentlichen Kenngrößen reduzierte Bewertungsmatrix erarbeitet. Bei geplanten baulichen Eingriffen in den Boden kann nun mit den lippeauenspezifischen Einbauwerten für Arsen und Schwermetalle anhand konventioneller Parameter für jeden Standort ermittelt werden, ob besonders günstige oder ungünstige Bedingungen für einen potenziellen Wiedereinbau vorliegen. Die abgeleiteten Hintergrundgehalte und Einbauwerte verstehen sich dabei als – auf Basis der aktuellen Datenlage abgeleitete – Handlungsempfehlung und Orientierung zur Bewertung von Böden im Hinblick auf einen gebietsübergreifenden Wiedereinbau in der Lippeaue.Due to frequently increased contents of arsenic and heavy metals in floodplain topsoils it is often difficult to reuse floodplain soils e.g. in the context of renaturalization measures, as there is no floodplain-specific basis for evaluation.
Using the example of the Lippe floodplain, background concentrations of arsenic and heavy metals in topsoils have been calculated by considering the main influencing factors. It has been proven that the concentrations in the Lippe floodplain were generally above the values used in practice for the evaluation (e.g. Vorsorgewerte of the BBodSchV, background concentration of NW) that were certainly related to sites outside the floodplain.
Based on the obtained data from project work in the course of implementing the EU Water Framework Directive (e.g. pedological and engineering geological profile survey, soil mechanical lab tests) and additionally implemented studies such as soil mapping and mineralogical assays, a detailed site characterization of the soils in the Lippe floodplain was carried out.
Floodplain-specific restoration values were derived by applying the derived background concentrations in due consideration of the determined soil parameters and influencing variables. With the objective of developing a viable application, an evaluation matrix reduced to the essential parameters was acquired. In the case of planned structural soil excavations, it is now possible to evaluate for any site whether particularly favorable or unfavorable conditions for the reuse of the soils exist by using the floodplain-specific restoration values related to the conventionally obtainable parameters. The derived background concentrations and restoration values should be considered as a guidance and orientation to evaluate soils in respect of a cross-territorial reuse in the Lippe floodplain, based on the current availability of data
KonterBUNT – Apprendre à réagir aux propos méprisants
Get PDFLes médias numériques peuvent contribuer à aborder les contenus de l’enseignement de façon motivante et compréhensible et à développer les capacités d’action démocratique des élèves. L’application « KonterBUNT. Einschreiten für Demokratie » (Intervenir pour la démocratie) aide les jeunes à appendre à réagir aux propos méprisants
Klassensprecher*innen auf ihre Aufgaben vorbereiten
Get PDFDie Ausbildung von Klassensprecher*innen ist unerlässlich, wenn wir eine kohärente, sinnvolle und legitime Schülerbeteiligung erreichen wollen. Dabei sind zwei Ebenen zu berücksichtigen: Die erste ist technischer Natur und konzentriert sich auf Handlungs- und Reflexionstools. Die zweite Ebene bezieht sich auf das Zwischenmenschliche, also auf die Beziehung, die Jugendliche zu anderen haben. Dementsprechend haben die Ausbildungskurse der Association Jeune et Citoyen in Belgien eine dreifache Ausrichtung, nämlich eine institutionelle, eine erzieherische und eine pädagogische
L’élection du comité des élèves en toute facilité
Get PDFDans les établissements d’enseignement luxembourgeois, le comité des élèves est un organe de participation représentatif prévu par le législateur. En règle générale, la composition est décidée à l’aide d’élections, qui ont lieu au début de chaque année scolaire et auxquelles tou·te·s les élèves sont tenu·e·s de participer. Cet article illustre les étapes à suivre pour organiser des élections et fournit des documents qui peuvent apporter un soutien dans ce contexte
Grobianische Diätetik. Zu den sieben größten Freuden in Rede, Lied und Priamel sowie zu dem Fastnachtspiel ,Das Ungetüm'
Get PDFVorsorgende Gesundheitslehre gehörte das ganze Mittelalter hindurch und in der Frühen Neuzeit zu den zentralen Bereichen medizinischer Versorgung der Bevölkerung. Grundlagen und Einzelheiten der Diätetik waren seit dem 15. Jh. sogar in volkssprachlichem Fachschrifttum verschiedenster Art reich verbreitet und den Menschen aus täglicher Praxis vertraut. Auch Dichter spielten nicht nur auf diätetisches Wissen an, sondern verarbeiteten es mehr oder weniger intensiv zu komischen, grobianischen oder sehr deftigen Texten. Der Grobianismus war freilich nicht Selbstzweck, vielmehr spielte didaktische Belehrung stets eine gewichtige, wenn auch eher unterschwellige Rolle.
Der These vom Einfluß medizinischer Grundkenntnisse auf weltliche Klein- und Kleinstdichtung und dem Umsetzen von Fachwissen in Unterhaltungsliteratur gilt vorliegende Studie
An examination of ability emotional intelligence and its relationships with fluid and crystallized abilities in a student sample
Get PDFThis study investigated correlative, factorial, and structural relationships between scores for ability emotional intelligence in the workplace (measured with the Geneva Emotional Competence Test), as well as fluid and crystallized abilities (measured with the Intelligence Structure Battery), carried out by a 188-participant student sample. Confirming existing research, recognition, understanding, and management of emotions were related primarily to crystallized ability tests measuring general knowledge, verbal fluency, and knowledge of word meaning. Meanwhile, emotion regulation was the least correlated with any other cognitive or emotional ability. In line with research on the trainability of emotional intelligence, these results may support the notion that emotional abilities are subject to acquired knowledge, where situational (i.e., workplace-specific) emotional intelligence may depend on accumulating relevant experiences