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Grafiken im Feedback digitaler Mathematikaufgaben
No full textIm Rahmen der Arbeit wurden fünf digitale Mathematikaufgaben, deren Feedback Grafiken basierend auf individuellen Antworten enthielt, mit Ingenieurstudierenden erprobt. Ziel der Studie war herauszufinden, wie Lernende diesen Aufgabentyp einschätzen und bewerten, ob Typen von Studierenden bezüglich ihres Nutzungsverhaltens der Aufgaben existieren und wie sich diese in motivationalen Aspekten sowie ihrer Klausurleistung unterscheiden. Es zeigte sich, dass die Lernenden mehrheitlich positive Aspekte zu den Aufgaben nannten, aber auch Ideen zur Verbesserung formulierten. Zudem bewerteten die Studierenden die Aufgaben signifikant positiver als eine neutrale Bewertung, mit signifikanten Unterschieden zwischen einzelnen Aufgaben und verschiedenen Gruppen von Studierenden. Schließlich wurden für alle Aufgaben vier klar unterscheidbare Typen von Studierenden identifiziert, die sich teilweise signifikant in der Klausurleistung der Lernenden, jedoch nicht in motivationalen Aspekten unterschieden
Die laparoskopische Pankreasresektion
No full textWährend die laparoskopische Pankreasschwanzresektion etabliert ist, wird die laparoskopische Pankreaskopfresektion (LPR) aufgrund kontroverser Studienergebnisse und Sicherheitsbedenken zu Beginn der Lernkurve diskutiert. Diese retrospektive Arbeit analysiert 79 konsekutive Patienten (09/2009–03/2021) nach Einführung der LPR durch gezielte Trainingsmaßnahmen. Verglichen wurden die Ergebnisse von Kopf- und Schwanzresektionen sowie der Verlauf der Lernkurve. Die LPR zeigte im Vergleich zur Schwanzresektion eine längere Operationszeit, höheren Blutverlust und längere Klinikaufenthalte; Komplikationsraten (Clavien-Dindo), Pankreasfisteln und Mortalität waren jedoch vergleichbar. Innerhalb der Lernkurve sanken OP-Zeit und Blutverlust kontinuierlich, während die Komplikationsraten stabil blieben. Die Ergebnisse belegen, dass die LPR nach intensiver Vorbereitung sicher etabliert werden kann und kein erhöhtes Risiko gegenüber der Schwanzresektion oder während der Lernphase darstellt
Open challenges in the field of fuzzing
No full textFuzzing ist eine zentrale Technik zur automatisierten Schwachstellenfindung. Doch trotz zahlreicher neuer Ansätze stagniert der praktische Fortschritt. In dieser Dissertation wird der aktuelle Stand der Fuzzing-Forschung kritisch analysiert und es werden strukturelle Ursachen für diese Entwicklung identifiziert.
Eine Langzeitstudie zu AFL++ zeigt anhand systematischer Benchmarks über einen Zeitraum von sechs Jahren, dass neue Techniken nicht zu stetigen Verbesserungen führen, sondern teilweise sogar Rückschritte verursachen. Eine Literaturauswertung und Gespräche mit Maintainern verdeutlichen zudem eine wachsende Kluft zwischen Forschung und Praxis.
Zudem wird mit Input Shadowing eine algorithmische Begrenzung moderner Fuzzer untersucht und aufgezeigt, dass einfache periodische Neustarts die Exploration und das Auffinden von Fehlern effektiv verbessern. Eine Fallstudie zu proprietären Drohnen veranschaulicht die Grenzen bestehender Fuzzing-Annahmen
Aligning Baryons
No full textAmplitude analysis is a key technique in hadron physics, linking experimental observables to the dynamics of scattering and decay processes. This thesis advances both the computational formulation of amplitude models and their application to baryonic decays. On the computational side, amplitude models are formulated symbolically in a Computer Algebra System and automatically translated into array-oriented code for parallel numerical evaluation. Implemented in Python, this approach lowers the barrier for model development, integrates with modern scientific software, and produces self-documenting, reproducible analyses. On the physics side, a consistent framework for three-body decays with spin is implemented using Dalitz-plot decomposition. A polarimetry analysis of Lambda(c) to p K pi (LHCb) validates numerical accuracy of the implementation and an amplitude analysis of J/psi to pbar K0S Sigma+ (BESIII) shows that spin-aligned models improve the description of data.Die Amplitudenanalyse ist eine Schlüsseltechnik der Hadronphysik, da sie experimentelle Observablen mit der Dynamik von Streu- und Zerfallsprozessen verknüpft. Diese Dissertation behandelt die rechnerische Formulierung von Amplitudenmodellen und deren Anwendung auf baryonische Zerfälle. Auf der methodischen Seite werden Amplitudenmodelle symbolisch in einem Computeralgebrasystem formuliert und automatisch in array-orientierten Code für parallele numerische Auswertung überführt. Die Implementierung in Python erleichtert die Modellentwicklung und ermöglicht transparente und reproduzierbare Analysen. Auf der physikalischen Seite wird ein konsistenter Rahmen für Drei-Teilchen-Zerfälle mit Spin mit der Dalitz-Plot-Methode umgesetzt. Eine Polarimetrie-Analyse des Zerfalls Lambda(c) zu p K pi bestätigt die numerische Korrektheit der Implementierung. Eine Amplitudenanalyse von J/psi zu pbar K0S Sigma plus zeigt, dass spin-ausgerichtete Modelle die experimentellen Daten besser beschreiben
Potential of a combined remote sensing citizen science data approach for the prediction of biodiversity within the Ruhr Region
No full textDie Dissertation untersucht das Potenzial von Artverbreitungsmodellen (Species Distribution Models, SDMs) zur Bewertung urbaner Biodiversität auf Basis von Citizen-Science- und Fernerkundungsdaten. Am Beispiel der Metropole Ruhr wird analysiert, inwieweit SDMs methodisch belastbar, ökologisch aussagekräftig und planerisch nutzbar sind. In drei Studien werden
(I) Citizen-Science-basierte Ensemble-SDMs zur Identifikation urbaner Biodiversitätshotspots entwickelt,
(II) zukünftige Veränderungen der Habitateignung unter Landnutzungs- und Klimaszenarien bis 2050 und 2100 analysiert und
(III) die Modellansätze in ein QGIS-Tool für die Planungspraxis überführt.
Die Ergebnisse zeigen, dass SDMs durch Datenaufbereitung Aussagen zu aktuellen und zukünftigen Habitaten liefern und spezialisierte Arten stark vom Klimawandel betroffen sind. Die Arbeit leistet damit einen Beitrag zur methodischen Weiterentwicklung urbaner SDMs und zu ihrer Integration in eine biodiversitätssensible Stadtplanung.The dissertation investigates the potential of species distribution models (SDMs) to assess urban biodiversity using citizen science and remote sensing data. Using the Ruhr Metropolis as a case study, it examines the methodological robustness, ecological relevance, and practical applicability of SDMs for spatial planning. Three studies are conducted:
(I) the development of citizen science-based ensemble SDMs to identify urban biodiversity hotspots;
(II) the analysis of changes in habitat suitability under land-use and climate scenarios up to 2050 and 2100;
(III) the transfer of modelling approaches into a QGIS-based tool for planning practice.
The results demonstrate that, with data preprocessing, SDMs can provide insights into current and future habitat conditions, and that specialist species are affected by climate change. Overall, the dissertation contributes to the methodological advancement of urban SDMs and to their integration into biodiversity-sensitive urban planning
Angst vor dem Tod und Einstellung zum Tod bei präoperativen Patienten
No full textEine Operation ist für viele Menschen eine belastende Ausnahmesituation und geht häufig mit existenziellen Ängsten wie der Todesangst einher. Ein erhöhtes präoperatives Angstniveau kann den postoperativen Verlauf negativ beeinflussen. In einer explorativen Querschnittsstudie wurden 300 somatisch erkrankte Patienten vor einer Operation in Bochum zu Angst vor dem Tod und ihrer Einstellung zum Tod befragt. Drei von vier Patienten zeigten leichte Todesangst und kritische Einstellung dazu. Jüngeres Alter, weibliches Geschlecht, ängstlich-depressive Stimmung und hoher Neurotizismus waren mit stärkerer Todesangst assoziiert, ein höherer Erkrankungsgrad hingegen mit geringerer. Auch Beginn und Fachrichtung der Erkrankung standen mit Endlichkeitsangst in Zusammenhang. Diese Faktoren sollten im Aufklärungsgespräch durch die Anästhesie und Chirurgie sowie in der klinischen Praxis stärker berücksichtigt werden
Prävalenz und Risikofaktoren des Mangels an Mikronährstoffen bei mangelernährten geriatrischen Patienten
No full textMangelernährung und Mikronährstoffdefizite sind bei geriatrischen Patienten häufig und mit ungünstigen Verläufen verbunden. In einer prospektiven Studie wurden 156 mangelernährte geriatrische Patienten (64–100 Jahre) innerhalb von 24 Stunden nach Aufnahme hinsichtlich ihres Mikronährstoffstatus untersucht. Mangelernährung wurde über einen MNA-SF 10 % Gewichtsverlust in sechs Monaten definiert. Die Analyse zeigte eine hohe Prävalenz multipler Defizite: 90 % wiesen mindestens drei, alle Patienten mindestens einen Mangel auf. Besonders häufig betroffen waren Vitamin C, D, H und K sowie Folsäure, Zink, Selen und Eisen. In der logistischen Regression war allein der vorausgegangene Gewichtsverlust ein signifikanter Risikofaktor für multiple Defizite. Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit strukturierten Screenings und gezielter ernährungstherapeutischer Maßnahmen in dieser vulnerablen Patientengruppe
Acute suicidal affective disturbance
No full textSuizidales Verhalten ist ein komplexes, dynamisches Phänomen, das Therapie und Prävention vor große Herausforderungen stellt. Ein zentrales Problem ist die Vorhersagbarkeit unmittelbar bevorstehenden suizidalen Verhaltens sowie die adäquate Beschreibung suizidaler Krisen. Diese kumulative Dissertation untersucht die Akut suizidal-aJektive Störung als mögliche diagnostische Entität für suizidale Krisenzustände und berücksichtigt zugleich etablierte Risikofaktoren wie Hoffnungslosigkeit, Borderline-Persönlichkeitsstörung und frühere Suizidversuche. Die Arbeit umfasst sechs Studien mit konzeptionellen, psychometrischen und empirischen Ansätzen, darunter Instrumentenvalidierungen, ambulantes Assessment, internationale Registerdaten sowie ein randomisiert-kontrolliertes Studienprotokoll. Die Ergebnisse verdeutlichen die Grenzen statischer, risikofaktorbasierter Modelle und sprechen für einen Paradigmenwechsel hin zu dynamischen und personenzentrierten Mechanismen suizidaler Krisen
Veränderung des Schlafes und des den Schlaf betreffenden Hormonhaushaltes in der bipolar affektiven Erkrankung in der interepisodischen Phase
No full textSchlafstörungen sind ein zentrales Merkmal der bipolaren affektiven Erkrankung und können auch in euthymen Phasen bestehen bleiben. Ziel der vorliegenden Studie war es, Schlaf und ausgewählte circadiane Parameter bei euthymen Patient*innen mit bipolarer Störung im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen zu untersuchen.
Die Ergebnisse zeigen, dass Patient*innen trotz stabiler Stimmungslage eine schlechtere Schlafqualität aufweisen als gesunde Vergleichspersonen. Darüber hinaus fanden sich Hinweise auf Veränderungen der circadianen Organisation, die mit schlafbezogenen Parametern und der Krankheitsdauer zusammenhingen.
Die Befunde unterstreichen die klinische Relevanz persistierender Schlaf- und circadianer Störungen bei bipolarer Erkrankung auch außerhalb akuter Episoden und weisen auf deren mögliche Bedeutung für den Krankheitsverlauf hin
Automatic, scalable and transferable training of potentials
No full textAtomistische Modellierung in der Materialwissenschaft wird zunehmend durch maschinell gelernte Potentiale dominiert, um die hohen Rechenkosten der Dichtefunktionaltheorie zu vermeiden. Zwar existiert mittlerweile erprobte Software und theoretisches Verständnis hinter solchen maschinell gelernten Potentialen, aber das Wissen um die dafür nötigen Trainingsdaten fehlt noch. Die Generierung solcher Trainingsdaten sind daher noch immer der Engpass bei dem Erstellen neuer Potentiale. Diese Arbeit stellt eine systemübergreifende und automatisierte Methode, ASSYST, zur Generierung jener Trainingsdaten vor. Die Methodik und damit erzeugten Potentiale werden im technologisch relevanten Legierungssystem Mg/Al/Ca gründlich getestet und angewendet, um die Thermodynamik verschiedener Phasen und Defekte tiefer zu beleuchten. Dabei wird deutlich, dass diese Potentiale außerordentlich stabil und übertragbar sind und routinemäßige Anwendung mit hoher Genauigkeit ermöglichen