University of Hagen

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    1899 research outputs found

    Deep Spatio-temporal Graph Models for Multifaceted Time Series Forecasting

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    With advancements in sensing techniques and computing infrastructures, multivariate time series (MTS) data are now widely collected across various domains, such as environment, transportation and energy. As a fundamental task, MTS forecasting (MTSF) is aimed at extracting knowledge from the MTS data for accurate predictions, enabling proactive decision-making and resource optimization, such as efficient scheduling in transportation, optimized energy production and resource planning in agriculture. Multivariate time series forecasting (MTSF) poses significant challenges due to the inherent complexity of systems, which exhibit nonlinear and dynamic characteristics. In recent years, deep spatio-temporal graph models have garnered increasing attention for their ability to harness the powerful representational capacity of deep learning. These models effectively capture temporal dependencies among variables and spatial correlations between them by leveraging graph structures, where edges encode the relationships between variables. Despite notable progress, existing studies confront three primary limitations in handling MTS data: (1) the time-varying patterns in spatial correlated MTS data, where the spatio-temporal trends and periodicities are caused by the regularity of the underlying processes, (2) the inconsistent dimension in expanding-variate time series data, where the number of variables dynamically increases caused by the expansion of sensing systems, and (3) the complex interdependencies in multidimensional MTS data, where each variable comprises multiple types of measurement of the systems. In the research, above three types of real-world MTS are summarized as multifaceted time series. In response to these challenges, this dissertation addresses three research questions: (1) How can dynamic graph structures be designed to adaptively capture trends and periodicities? (2) How can spatio-temporal dependencies be efficiently learned under varying dimensions? and (3) How can spatio-temporal dependencies be effectively integrated across multiple data levels? Specifically, the research outcomes can be summarized in three key areas: (1) The Time-aware Graph Convolutional Recurrent Network (TGCRN) incorporates a time-aware graph structure learning algorithm to dynamically capture regular correlations among variables. Using a contrastive learning module with distance-based regularization, it aligns these learned correlations with trend sequences. Additionally, a periodic discriminant function detects periodic changes in variable states. Through graph convolutional gated recurrent units, TGCRN jointly captures spatial and temporal dependencies, and integrates these components into an encoder-decoder architecture for effective multi-step forecasting. (2) The Flat Scheme-based Spatio-temporal Forecasting Framework (FlatST) introduces a flat scheme to address the inconsistent data shape issue. By flattening the 2D samples along the variable dimension, FlatST transforms the graph-based spatio-temporal modeling architecture into a 1D space, enabling the framework to be variable-scale-agnostic. Despite this flattening, the framework maintains dynamic spatial correlations through a comprehensive graph structure, ensuring that spatial dependencies are preserved. (3) The Hierarchical Spatial-temporal Graph Neural Network (HiSTGNN) constructs a self-learning hierarchical spatio-temporal graph that captures correlations at both the global variable and local measurement levels. Graph convolution and gated temporal convolution modules capture spatial dependencies and various temporal trends. Additionally, a dynamic interactive learning module enables bidirectional information flow across hierarchical graph levels, using feature fusion and diffusion across layers to enhance the integration of spatio-temporal features. Extensive experiments on real-world datasets from domains such as traffic flow, electricity consumption, and weather forecasting validate the effectiveness and efficiency of these methods, demonstrating significant improvements in predictive accuracy and computational performance

    Digitale Erfahrungswelten im Diskurs: Interdisziplinäre Beiträge zum Verhältnis von Erfahrung und Digitalität

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    Der interdisziplinäre Sammelband nähert sich ausgehend von digitalen Phänomenen und Praktiken einer Reflexion des Erfahrungsbegriffs. Auch Analysen zur Digitalität auf Basis spezifischer theoretischer Konzeptionen von Erfahrung sowie empirischer Beschreibungen individueller und kollektiver Erfahrungswelten werden vorgenommen

    Medizinisches Wissen und koloniale Macht: Die Entdeckung der Tropenkrankheit Kala-Azar in Britisch-Indien

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    Ende des 19. Jahrhunderts versprach die neu etablierte Tropenmedizin mit innovativer Labortechnik und neu entwickelten Medikamenten die Beherrschung von Krankheiten und Epidemien in den Kolonien. Die geschichtswissenschaftlich kaum erforschte Krankheit Kala-Azar (Viszerale Leishmaniose) wurde 1869 erstmals in Indien beschrieben und entvölkerte ganze Regionen. An ihrem Beispiel zeigt die vorliegende Studie die unterschiedlichen Phasen der Generierung von Wissen zu einer zunächst unbekannten Krankheit auf. Die Erforschung von Kala-Azar war maßgeblich vom Austausch erster wissenschaftlicher Erkenntnisse geprägt und diente darüber hinaus auch den Zielsetzungen von Wirtschaft und Politik in Britisch-Indien. Erste Untersuchungen zu Kala-Azar fanden auf den Teeplantagen in Assam statt, da dort besonders hohe Todesraten verzeichnet wurden. Mehrere Generationen von Wissenschaftlern in Europa und Britisch-Indien bildeten ein Wissensnetzwerk zu Kala-Azar. Indische Forscher hatten ab dem frühen 20. Jahrhundert Anteil an der co-construction of knowledge (Kapil Raj). Die vorliegenden Ergebnisse sind ein Beitrag zur Dekonstruktion „des“ Westens auf dem Feld der Medizingeschichte

    Grundbegriffe digitaler Kultur

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    Beschreibungen und Deutungen von Phänomenen digitaler Kultur greifen häufig auf Begriffe mit längerer Geschichte zurück, ohne diese zu explizieren. Ihre implizite Geschichte wirkt jedoch in das theoretische Verständnis der identifizierten Phänomene hinein und bestimmt so den Blick auf diese mit. Eine Reflexion der genetischen Dimension tradierter Begrifflichkeiten trägt deshalb entscheidend dazu bei, das allgemeine Verständnis der beschriebenen Phänomene digitaler Kultur zu schärfen. Grundbegriffe digitaler Kultur sind dazu angehalten, nicht der Neuheit ihrer Objekte schlicht aufzusitzen, sondern den Beschreibungshorizont zu erschließen, in dessen Rahmen die von ihnen erfassten Phänomene jeweils thematisch werden. In einem zunehmend inter- bzw. transdisziplinären Forschungsfeld wie der digitalen Kultur wird dieser Beschreibungshorizont wesentlich durch einen fachspezifischen Kontext mitbedingt. Daher entwickeln die hier versammelten Beiträge paradigmatische Grundbegriffe digitaler Kultur aus Sicht verschiedener Disziplinen wie der Geschichtswissenschaft, Literaturwissenschaft, Medienwissenschaft, Philosophie und Soziologie. Die Beiträge des vorliegenden Bandes eröffnen dadurch Möglichkeiten, auf kategoriale Begriffe neu zuzugehen und tragen so dazu bei, auch ungewohnte Facetten geläufiger Begriffe digitaler Kultur in die Aufmerksamkeit zu heben

    Fortsetzung von linearen und kohärent-stetigen Abbildungen auf lokal-konvexen Vektorräumen

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    Late medieval Southeast Europe between Latin Christianity, Eastern Orthodoxy, and Ottoman Islam

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    Dieses Buch bietet eine umfassende Analyse des spätmittelalterlichen Wandels in Südosteuropa, der durch das Zusammenspiel von lateinischem Christentum, orthodoxem Christentum und osmanischem Islam geprägt wurde. Es untersucht, wie religiöse Identitäten politisch instrumentalisiert wurden und welche Auswirkungen dies auf die historischen Narrative der Region sowie auf die moderne Geopolitik hatte. In drei thematischen Abschnitten beleuchtet das Buch zentrale Konzepte, Terminologie und historiografische Verzerrungen, bietet eine faktenbasierte Übersicht über politische, militärische und religiöse Entwicklungen vor und während der osmanischen Eroberung und analysiert die soziokulturellen Auswirkungen der osmanischen Herrschaft. Besonderes Augenmerk liegt auf der Rolle von Krieg, Konversion und institutionellem Wandel sowie auf der Umgestaltung städtischer und religiöser Strukturen. Durch die Dekonstruktion nationalistischer Mythen und ideologischer Verzerrungen trägt dieses Werk zu einem nuancierten Verständnis der umkämpften Vergangenheit Südosteuropas bei. Mit einer Fülle an Primärquellen, historiografischen Analysen und visuellen Materialien bietet es einen kritischen Rahmen für die Auseinandersetzung mit der komplexen Geschichte der Region und ihrem nachhaltigen Einfluss auf den zeitgenössischen politischen Diskurs

    Some Agent-Based Concepts for Modeling and Simulation

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    The following explanations address a selective excerpt concerning the application of mathematical concepts to experimental systems and demonstrators within the domain of military training and analysis. The examples provided are intended to illustrate some theoretical principles applied to agent-based models in an unclassified military context. All system-related data employed are of a generic nature and therefore openly available. Terrain data are presented in aggregated form and derived exclusively from open sources

    Handgezeichnete Karten kleinerer Räume in Westfalen: Herausbildung und Gebrauchskontext seit dem letzten Drittel des 15. Jahrhunderts bis 1650

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    Handgezeichnete Karten kleinerer Räume treten in Westfalen seit 1473 in Erscheinung. Sie sind im archivischen Schriftgut von Herrschaften, Gerichten und kirchlichen Institutionen überliefert, die dieses innovative Medium der Raumbeschreibung zunehmend für ihre Aufgaben und Zwecke nutzten. Die Studie untersucht Entstehung und Gebrauchskontext von Karten kleinerer Räume zu westfälischen Gebieten bis ca. 1650. Als Quellengrundlage dienen Kartenzeichnungen und zugehöriges Schriftgut im Bestand der westfälischen Abteilung des Landesarchivs NRW in Münster. Ein Überblick macht zunächst mit den dort aufbewahrten Karten kleinerer Räume bis um 1650 und mit damals in Westfalen tätigen Kartographen bekannt. Der Schwerpunkt liegt aber darauf, Fertigung, Verwendungszwecke und Gebrauch dieser Karten sowie beteiligte Akteure exemplarisch an unkolorierten Federzeichnungen aus herrschaftlichen Kanzleien zu erarbeiten

    Die medizinische Zwangsbehandlung von betreuten Personen

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    Die medizinische Zwangsbehandlung von betreuten Personen stellt einen besonders tiefgreifenden Eingriff in Grundrechte dar und bewegt sich im Spannungsfeld zwischen Selbstbestimmung, staatlicher Schutzpflicht und ärztlicher Fürsorge. Die Arbeit analysiert die rechtlichen Grundlagen des § 1832 BGB, grenzt freiwillige von erzwungenen Behandlungen ab und untersucht die materiellen wie verfahrensrechtlichen Voraussetzungen für stationäre und ambulante Zwangsbehandlungen. Im Mittelpunkt steht der in § 1832 I 1 Nr. 7 BGB normierte Krankenhausvorbehalt, der durch Urteil des Bundesverfassungsgerichts vom 26.11.2024 für verfassungswidrig erklärt wurde. Die Untersuchung zeigt, dass Zwangsmaßnahmen nur unter strengsten Bedingungen und im Sinne des ultima-ratio-Prinzips zulässig sind. Zugleich wird deutlich, dass der Krankenhausvorbehalt in seiner bisherigen Form zu unverhältnismäßigen Belastungen führte und der Gesetzgeber zur Neuregelung verpflichtet ist

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