3383 research outputs found
Sort by
Non-stationarity as a central aspect of financial markets
No full textNichtstationarität als ein zentraler Aspekt von Finanzmärkten
Wir nutzen Methoden der statistischen Physik, um wirtschaftswissenschaftliche Fragestellungen mit dem Schwerpunkt Finanzmärkte zu studieren. Obwohl es in der Geschichte Beispiele dafür gibt, dass Physiker Beiträge zu
wirtschaftswissenschaftlichen Problemstellungen geleistet haben, entwickelten sich beide Wissenschaften unabhängig voneinander. Die interdisziplinäre Wirtschaftsphysik entstand in den letzten zwanzig Jahren, um den Austausch von Methoden zu fördern.
Zunächst studieren wir den Einfluss der Nichtstationarität von Finanzzeitreihen auf Portfoliooptimierung und evaluieren verschiedene Methoden, welche die negativen Folgen für die Schätzung der Kovarianzmatrix minimieren. Die Studie vergleicht verschiedene Ansätze zur Schätzung von Kovarianzmatrizen
und untersucht, wie Kombinationen von Methoden sie verbessern können. Die Auswirkungen der Verbesserungen sind stark von den verwendeten Schätzern abhängig und die Verbesserungen sind essentiell, um gute Ergebnisse bei der Portfoliooptimierung zu erreichen.
Die zeitlichen Abhängigkeiten in Finanzzeitreihen werden mit Hilfe der kürzlich eingeführten quantilbasierten Korrelationsfunktion untersucht. Die Ergebnisse liefern ein deutlich umfangreicheres Bild von den Eigenschaften der Zeitreihe im Vergleich zum üblichen Vorgehen, die Autokorrelation der betragsmäßigen oder der quadrierten Renditen zu betrachten. Außerdem vergleichen
wir gebräuchliche stochastische Prozesse mit den empirischen Daten und finden beachtliche Unterschiede.
Um den Einfluss der Nichtstationarität zu modellieren, benutzen wir einen Ensembleansatz. Wir konstruieren eine multivariate korrelationsgemittelte Normalverteilung, welche die Nichtstationarität der Kovarianzmatrix beschreiben
kann. Wir führen eine umfassende empirische Studie durch, um diesen Ansatz zu validieren.
Die so gefundene Verteilung nutzen wir anschließend als realistische Verteilung der Vermögenswerte von Unternehmen im Mertonmodell zur Beschreibung von Ausfallrisiken bei Krediten. Wir berechnen die gemittelte Verlustverteilung, welche die Nichtstationarität der Finanzmärkte berücksichtigt. Mit
Hilfe dieses Ansatzes erhalten wir ein quantitatives Verständnis, weshalb die Vorteile der Diversifizierung im Falle von Kreditportfolios sehr begrenzt sind. Zum Schluss betrachten wir zwei praxisrelevante Risikomaße, den Value at Risk und Expected Tail Loss von Kreditportfolios.We leverage methods from statistical physics to study problems in economics, particularly financial markets. While there are some examples in history where physicists contributed to problems in economics, both sciences developed independently.
The interdisciplinary field of econophysics has been formed during
the last twenty years to facilitate the transfer of methods.
We start by investigating the influence of the non-stationarity in financial time series on portfolio optimization and assess different methods designed to suppress the negative effects on the covariance estimation. The study compares different models to estimate the covariance matrix and how combinations of refinements can improve on them. The effectiveness of the refinements depends on the covariance estimators and they are essential to receive good results for portfolio optimization.
The temporal dependencies inherent in financial time series are investigated with a recently introduced quantile-based correlation function. The results provide a much broader overview of the time series’ features compared to the classic method of studying the autocorrelation of the absolute or squared returns. In addition, we study how well different common stochastic processes capture the features of empirical time series and find striking differences.
To model the influence of the non-stationarity, we use an ensemble approach to construct a multivariate correlation-averaged normal distribution, which addresses the non-stationarity of the covariance matrix. We carry out an extensive empirical study to validate the approach.
The correlation-averaged normal distribution is then used as a realistic distribution for the asset values in the Merton model. We calculate the average loss distribution which takes the non-stationarity into account. This approach yields a quantitative understanding of why the benefits of diversification are limited. As practitioner-oriented risk measures we investigate the Value at
Risk and Expected Tail Loss for credit portfolios
Behaviour therapy for obesity treatment considering approved drug therapy, HTA
No full textHintergrund: Adipositas und Übergewicht sind Risikofaktoren für viele Erkrankungen, die für einen hohen Kostenanteil im Gesundheitswesen verantwortlich sind. Verhaltenstherapie, unter Umständen auch mit zusätzlicher medikamentöser Behandlung, die bei Patienten mit Übergewicht oder Adipositas eingesetzt wird, kann eine langfristige Änderung der Ernährungs- und Bewegungsgewohnheiten erreichen und somit adipositasassoziierten Erkrankungen vorbeugen.Um die Effektivität der Verhaltenstherapie bei Adipositas zu bewerten, wurde im Jahr 2008 ein Health Technology Assessment (HTA) im Auftrag des Deutschen Instituts für medizinische Dokumentation und Information durchgeführt. Die vorliegende Arbeit bewertet die aktuelle Studienlage.
Methode: Nach Durchführung einer systematischen Literaturrecherche wurden die identifizierten Literaturstellen gemäß vorab definierten Einschlusskriterien ausgewählt und nach anerkannten methodischen Standards der evidenzbasierten Medizin und Gesundheitsökonomie beurteilt.
Ergebnisse: Es wurden neun randomisierte kontrollierte Studien und zwei Studien zur Kosteneffektivität bewertet. Alle Studien hatten zum Ziel, die Wirksamkeit von Verhaltenstherapie gegenüber keiner oder geringfügiger Intervention (Empfehlungen) zur untersuchen, allerdings mit unterschiedlichen Methoden. Eingesetzt wurden face-to face Interventionen oder Interventionen mittels Medien (Telefon, Internetplattformen oder Monitoring-Armband). Im Vergleich von Interventions- und Kontrollgruppen konnte eine moderate Reduktion des Gewichts zwischen 1,1 kg (Monat 4) und 6,6 kg (Monat 9) mit statistisch signifikanten Unterschieden nachgewiesen werden. Langzeituntersuchungen (Monat 12 bis 24) ergaben dagegen keine belegbare Überlegenheit der Verhaltenstherapie. Die aktuelle Studienlage zeigt im Vergleich zu den Ergebnissen des HTA aus 2008 eine geringere Effektivität von Verhaltenstherapie bei Adipositas und Übergewicht. , allerdings konnten im Update aufgrund der Veränderungen der Arzneimittelzulassungen in dieser Indikation keine Studien mehr identifiziert werden, die eine zusätzliche medikamentöse Behandlung bewerten. Die Kosteneffektivität wird durch die nun identifizierten Studien zwar belegt, die Ergebnisse sind jedoch in ihrer Aussagekraft durch eine hohe Drop-out Rate stark limitiert.
Zusammenfassung: Verhaltenstherapie zeigt unter Berücksichtigung der aktuellen Studienlage eine moderate Effektivität bezüglich der Gewichtsreduktion, allerdings nicht in Langzeituntersuchungen
Elementary dissipation processe in scanning tunneling and scanning force microscopy
No full textDie vorliegende Arbeit befasst sich mit elementaren Reibungsprozessen auf atomarer Skala. Die Untersuchungen wurden mit Hilfe der frequenzmodulierten Rasterkraftmikroskopie (FM-AFM) realisiert, wobei der Schwerpunkt auf kraftspektroskopischen Messungen lag. Die Experimente wurden mit einem kombinierten Eigenbau-Rastertunnel-/Rasterkraftmikroskop durchgeführt. Das Mikroskop wurde im Rahmen dieser Arbeit entwickelt, um die Sensitivität auf Dissipationsprozesse durch den Betrieb mit kleinen Schwingungsamplituden (sub-Ångström-Bereich) und tiefen Temperaturen (bis zu 8K) zu erhöhen.
Bei Untersuchungen mit unterschiedlich vorbehandelten Wolframspitzen wurde festgestellt, dass bei der Kraftspektroskopie mit einer ionengeätzten Wolframspitze auf einer beliebigen Oberfläche für kleine Abstände schlagartig starke attraktive Adhäsionskräfte einsetzen und ein "`snap to contact"' der Spitze bewirken. Im mechanischen Punktkontakt dominieren weiterhin attraktive Kräfte, so dass bei der Reibung zwischen den beiden Oberflächen große Reibungskräfte zu erwarten sind. Die Ursache für die starken Adhäsionskräfte liegt in den reaktiven W-Atomen der Spitze, die beim Ionenätzen freigelegt werden und für kleine Abstände chemische Bindungen mit der Oberfläche eingehen.
Die Kraftspektroskopie am heterogenen Probensystem Ag/Si(111)-√3 x √3 zeigt Doppelminima in den Frequenz-Abstandskurven auf einer Ag(111)-Insel und der Ag-√3 x √3-Rekonstruktion. Diese Doppelstruktur korreliert in dem jeweiligen System mit einem Maximum im Dissipationssignal und somit mit einem Dissipationsprozess. Die Dissipationsprozesse in den beiden Systemen werden auf atomare Umstrukturierungen am Spitzenapex zurückgeführt.
Bringt man das organische Halbleitermolekül 3,4,9,10-Perylentetrakarbonsäure-Dianhydrid (PTCDA) auf die Ag/Si(111)-√3 x √3-Rekonstruktion auf, bilden sich drei unterschiedliche PTCDA Phasen. Die Kraftspektroskopie an diesen Molekülsystemen hat gezeigt, dass nur bei der hexagonalen Phase ein Dissipationsprozess auftritt. Es stellt sich heraus, dass die Energie durch eine Drehung von PTCDA Molekülen dissipiert wird.
Die theoretische Beschreibung der Dissipation im FM-AFM beruht auf dem Modell der "Adhäsionshysterese". Diese Theorie konnte bis jetzt nur durch die Kombination von experimentellen und theoretischen Untersuchungen bestätigt werden. In dieser Arbeit ist es gelungen, die vorhergesagte Hysterese bei der Kraftspektroskopie auf einer PTCDA herringbone Insel auf der Ag/Si(111)-√3 x √3-Rekonstruktion direkt in der Frequenz-Abstandskurve experimentell nachzuweisen.This thesis deals with the elementary processes causing friction on atomic scale. The studies were carried out by frequency modulated atomic force microscopy (FM-AFM), with focus on force spectroscopy measurements. Experiments were performed using a self-built microscope combining scanning tunneling and scanning force microscopy. The microscope was developed during this thesis to increase the sensitivity for dissipation processes by operating the FM-AFM with small oscillation amplitudes (sub-Ångström-regime) and at low temperatures (down to 8K).
Force spectroscopy measurements on several surfaces with differently prepared tungsten tips have shown a snap to contact for sputtered tungsten tips due to a sudden onset of strong attractive adhesion forces at short tip-sample-distances. In mechanical point contact of both surfaces, the forces are still dominated by strong adhesion and therefore strong friction forces between the surfaces can be expected. The strong attractive forces are induced by the reactive tungsten atoms of the tip which are uncovered by sputtering the tip and can thus form chemical bonds with surface atoms at short tip-sample-distances.
Investigation of the heterogeneous Ag/Si(111)-√3 x √3 surface reveals two minima in the frequency shift vs. distance curves measured on Ag(111) island as well as on the Ag-√3 x √3 reconstruction. The double-well structure in the frequency shift spectra of both systems corresponds to a maximum in the measured dissipation signal and therefore to a dissipation process in the respective tip-sample-system. In both systems the dissipation process is attributed to an atomic reorganization of the tip apex.
Deposition of the organic semiconducting molecule 3,4,9,10-perylene-tetra-carboxylic-dianhydride (PTCDA) on the Ag/Si(111) -√3 x √3 reconstruction results in three different PTCDA phases. Force spectroscopy measurements on these molecular systems exhibited a dissipation process only for the hexagonal phase. The dissipation is caused by a reorganization of the PTCDA phase due to a rotation of the molecules.
The theoretical description of dissipation in FM-AFM is based on the model of "adhesion hysteresis". So far this theory could only be confirmed by combining experiments and calculations. In this work the predicted hysteresis has been resolved experimentally in a frequency shift vs. distance curve measured on a PTCDA herringbone island on the Ag/Si(111)-√3 x √3 reconstruction
An algorithm for the global resolution of linear stochastic bilevel programs
No full textThe aim of this thesis is to find a technique that allows for the use of decomposition methods known from stochastic programming in the framework of linear stochastic bilevel problems. The uncertainty is modeled as a discrete, finite distribution on some probability space. Two approaches are made, one using the optimal value function of the lower level, whereas the second technique uses the Karush-Kuhn-Tucker conditions of the lower level. Using the latter approach, an integer-programming based algorithm for the global resolution of these problems is presented and evaluated
Kolloidchemie und biomedizinische Anwendung
No full textDiese Arbeit befasst sich mit der kolloidchemischen Charakterisierung und biomedizininischen Anwendung von wirkstoffbeladenen Calciumphosphat-Nanopartikeln. Die Arbeit gliedert sich in drei Abschnitte. Im ersten Teil werden Calciumphosphat-Nanopartikeln mit unterschiedlichen Polymeren stabilisiert und anschließend
charakterisiert. Zusätzlich wird die Eignung der unterschiedlich
funktionalisierten Partikel als Träger für Nukleinsäuren für die Transfektion
untersucht. Des Weiteren wird eine Funktionalisierung solcher Partikel mit Silicumdioxid diskutiert.
Im zweiten Teil der Arbeit wird ein nanopartikuläres Trägersystem, das nach dem Layerby-Layer-Verfahren hergestellt wird, synthetisiert und charakterisiert. Außerdem werden Hohlkapseln aus Nanopartikeln, auf die mit dem Layer-by-Layer-Verfahren Polymerschichten
aufgebracht werden, durch Herauslösen des Kerns dargestellt.
Im dritten Teil der Arbeit geht es um konkrete Anwendungen zweier pastenartiger Formulierungen zur Unterstützung der Heilung von Knochenfrakturen
Affineness of Deligne-Lusztig varieties
No full textIn der vorliegenden Arbeit betrachten wir klassische Deligne-Lusztig Varietäten und gehen der Frage nach, wann diese affin sind und wie man den Computer diese Frage entscheiden lassen kann. Im ersten Teil geben wir (teilweise bekannte) kombinatorische Kriterien dafür an und kommentieren insbesondere die Computergestütze Umsetzung dieser mithilfe des Chevie-Paketes von GAP 3. Im zweiten Teil geben wir ein hinreichendes und notwendiges Kriterium für Affinität an, nämlich das Verschwinden einer bestimmten Kohomologiegruppe. Daraus lässt sich ein Algorithmus entwickeln und im weiteren gehen wir auf die konkrete Umsetzung dieses mithilfe von Singular ein.We consider classic Deligne-Lusztig varieties, especially the question, wheter all these are affine and how one can decide this with the help of a computer. In the first part, we state (partly well known) combinatoric criteria and comment on implementing straegies on a computer within the the Chevie-package of GAP 3. In the second part, we give a sufficient and neccessary criterion for affineness, namely the vanisishing of a certain cohomology group. We thereby develop an algorithm for checkinh the affineness. In the last part, we comment frequently on the implementation of this within Singular
Development of an in vitro read out system to analyze the differentiation potential of human hematopoietic stem and progenitor cells
No full textHämatopoetische Stammzellen (HSZ) stellen das derzeit bestuntersuchte Stammzellsystem im Menschen dar. Dennoch sind die hierarchische Organisation der Stamm- und Vorläuferzellen sowie die genauen Linienverwandtschaft reifer Blutzellen noch immer nicht vollständig aufgeklärt. Nach dem klassischen Modell der Hämatopoese bringen HSZ multipotente Progenitoren hervor (MPP), die im weiteren Verlauf der Differenzierung entweder lymphatisch oder myeloisch spezifiziert werden. Durch die Beschreibung von Vorläuferzellen, die lymphatisches sowie partielles myeloisches aber kein erythrozytäres und megakaryozytäres Differenzierungspotential aufweisen, wurde das klassische Modell mit der Aufspaltung in den lymphatischen und myeloischen Zweig von mehreren Arbeitsgruppen falsifiziert.
Das Ziel dieser Arbeit war folglich die Entwicklung einer in vitro Analysemethode, die eine Beschreibung der genauen Abstammungsverhältnisse in der humanen Hämatopoese sowie die Detektion primitiver hämatopoetischer Stamm- und Vorläuferzellen (HSVZ) auf Einzelzellebene ermöglicht. Als Grundlage hierzu wurde der klassische ML-IC (myeloid-lymphoid initiating cell) Ansatz verwendet, der eine retrospektive Analyse von Zellen mit lympho-myeloischem Differenzierungspotential ermöglicht. Zu untersuchende Einzelzellen werden hierzu in Kokultur mit murinen Stromazellen expandiert und das myeloische (LTC-IC) und lymphatische (NK-IC) Differenzierungspotential der Nachkommenschaft analysiert. Eine wesentliche Voraussetzung für den erweiterten ML-IC Ansatz stellen somit Kulturbedingungen dar, die eine Expansion von Einzelzellen ohne den Verlust des initialen Differenzierungspotentials in der neu entstehenden Nachkommenschaft ermöglichen. Weiterhin werden für die Analyse des Differenzierungspotentials der Nachkommenschaft funktionelle in vitro Differenzierungsansätze für den Nachweis aller hämatopoetischen Linien benötigt.
Zu Beginn der Arbeit wurde das Entwicklungspotential expandierter HSVZ in der Suspensionskultur genauer analysiert. Primitive HSVZ mit LTC-IC, NK-IC, SRC sowie myeloischem Koloniebildungspotential konnten in der CD133+CD34+ Fraktion erhalten werden, wohingegen CD133+CD34+ HSVZ mit erythrozytärem innerhalb von 6 Tagen vollständig verloren gingen. Zellen mit erythrozytärem Differenzierungspotential wurden exklusiv in der neu entstehenden CD133lowCD34+ Fraktion detektiert. Diese Beobachtung gemeinsam mit weiteren Ergebnissen aus der Arbeitsgruppe führte zur Beschreibung neuer Linienverwandtschaften und eine alternativen Modellvorstellung der humanen Hämatopoese. Demnach findet eine frühe Aufspaltung in den lympho-myeloischen (CD133+CD34+) und erythro-myeloischen (CD133lowCD34+) Zweig statt, wobei Eosinophile und Basophile von CD133low erythro-myeloischen Progenitoren (EMP) und Neutrophile von CD133+ lymphatisch-spezifizierten multipotenten Progenitoren (LMPP) gebildet werden.
Da insbesondere das erythrozytäre Differenzierungspotential in der Suspensionskultur verloren ging, wurden der Erhalt multipotenter HSVZ in Kokultur mit Zellen muriner Stromazelllinien sowie primären humanen mesenchymalen und endothelialen Stromazellen analysiert, die laut der Literatur eine Expansion multipotenter HSVZ ermöglichen. Überraschenderweise ermöglichten weder die murinen noch die humanen Stromazellen einen reproduzierbaren und zuverlässigen Erhalt multipotenter CD133+CD34+ HSVZ. In allen getesteten Bedingungen ging das erythrozytäre Differenzierungspotential in der CD133+CD34+ Fraktion über die Zeit nahezu vollständig verloren. Ein Erhalt aller initialen Differenzierungspotentiale in der gesamten Nachkommenschaft wurde hingegen von einzelnen mesenchymalen sowie endothelialen Stromazellen unterstützt.
Derzeitige in vitro Kulturbedingungen ermöglichen keine unlimitierte Expansion primärer humaner Stromazellen. Um humane Primärzellen, die einen Erhalt aller initialen Differenzierungspotentiale ermöglichen, für die weiterführende Analysen sowie die initiale Expansionsphase im erweiterten ML-IC Ansatz zu konservieren, wurden ein System zur konditionellen Immortalisierung selektionierter Stromazellen etabliert. Von den immortalisierten humanen Primärzellen unterstützten insbesondere Zellen der mesenchymalen Stromazelllinie KM MNZ B Klon 2 einen reproduzierbaren Erhalt von HSVZ mit T-Zell, NK-Zell, Makrophagen/Monozyten, Granulozyten (Neutrophile, Basophile, Eosinophile), Megakaryozyten sowie Erythrozyten Potential. Diese Stromazellen ermöglichen folglich geeignete Kulturbedingungen für die initiale Expansionsphase im erweiterten ML-IC Ansatz.
Auch wenn der erweiterte ML-IC Ansatz bislang nicht vollständig etabliert ist, konnte diese Arbeit wesentliche Ergebnisse zur Beschreibung neuer Linienverwandtschaften sowie einer alternativen Modellvorstellung der humanen Hämatopoese beitragen. Der Befund, dass multipotente HSVZ die einzigen CD133+CD34+ Zellen mit erythrozytärem Differenzierungspotential darstellen, ermöglicht zudem eine einfache Detektion und Quantifizierung multipotenter HSZ/MPP in weiterführenden Versuchen.
Weiterhin wurden im Rahmen dieser Arbeit zusätzliche linienspezifische in vitro Differenzierungsansätze zur Detektion von Zellen mit CFC, T-Zell, Erythrozyten sowie Megakaryozyten Potential erfolgreich etabliert. Gemeinsam mit der Qualifizierung einer humanen mesenchymalen Stromazelllinie, die den Erhalt aller getesteten Linienpotentiale in der hämatopoetischen Nachkommenschaft ermöglicht, stellen diese Vorarbeiten eine wichtige Grundlage für die zukünftige Analyse einzelner HSVZ im erweiterten ML-IC Ansatz dar.Hematopoietic stem cells (HSCs) represent the best studied somatic stem cell entity in humans so far. Nevertheless, there are many unresolved questions regarding the hierarchical organization within the stem and progenitor cell compartment as well as the precise lineage relationships of mature blood cells. According to the classical model of human hematopoiesis, HSC give rise to multipotent hematopoietic progenitor cells (HPCs) and become restricted either to the lymphoid or myeloid lineage. Recent discoveries of lymphoid progenitors which retain partial myeloid but lack erythroid potential, e.g. the lymphoid primed multipotent progenitor cells (LMPP), have challenged this model.
Consequently, the major aim of this thesis was to develop a read out system allowing the unravelling of the precise hierarchical relationships and the detection of the most primitive human hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) at a single cell level. To this end, we decided to extend the clonal myeloid/lymphoid-initiating cell (ML-IC) assay in which individual hematopoietic cells are expanded on murine stromal cells before progeny is transferred into myeloid (LTC-IC) and lymphoid (NK-IC) read-outs. By combining the results of the different lineage read outs, the developmental potential of the initially deposited cell can be determined retrospectively. A major prerequisite for the extended ML-IC (eML-IC) assay are in vitro culture conditions allowing the expansion of single cells while maintaining all initial lineage potentials within the arising daughter cell fraction. Furthermore, functional lineage read-outs to detect and analyze all hematopoietic cell fates are required.
Monoculture of human HSPCs in suspension resulted in the maintenance of cells with LTC-IC, NK-IC, SRC and myeloid colony-formation potential in the CD133+CD34+ cell fractions. HSPCs with erythroid potentials were rapidly lost from this fraction and were exclusively found within the newly arising CD133lowCD34+ population. These observations and further results of our group led to a revision of the current model of hematopoiesis. The new model predicts a very first segregation of lympho-myeloid (CD133+CD34+) and erythro-myeloid (CD133lowCD34+) potentials, with eosinophils and basophils developing from CD133low erythro-myeloid progenitors (EMPs), while neutrophils develop from CD133+ lymphoid-primed multipotent progenitors (LMPPs).
Due to the loss of erythroid potentials in suspension culture we studied the ability of established murine stromal cell line cells as well as primary human mesenchymal and endothelial stromal cells to maintain multipotent CD133+CD34+ HSPCs with erythroid potential. None of the tested cells allowed a consistent maintenance of multipotent CD133+CD34+ cells. In all conditions CD133+CD34+ HSPC with erythroid potentials were lost over time. However, on certain mesenchymal and endothelial stromal cells, all initial lineage potentials could be maintained in the entire offspring.
In order to conserve human stromal cells supporting the maintenance of all initial lineage potentials, we established a strategy to conditionally immortalize these cells. Within co-culture experiments, cells of the mesenchymal cell line KM MNZ B Clone 2 supported the maintenance of cells with T cell, NK cell, macrophage, granulocyte (neutrophil, basophil and eosinophil), megakaryocyte and erythrocyte potential displaying a promising candidate for the initial expansion of single cells in the enhanced ML-IC assay.
Although the enhanced ML-IC assay could not completely be established, this thesis helped to unravel new hematopoietic lineage relationships which led to a new model of human hematopoiesis providing a simple possibility to detect multipotent stem and progenitor cells. According to the new model, multipotent HSPCs are the only human hematopoietic cells that express CD133 and reveal erythroid potentials which can easily be detected and enumerated within conventional colony-forming cell (CFC) assays.
Additionally, various lineage read outs allowing the detection of cells with CFC, T cell, erythrocyte and megakaryocyte potential as well as a human mesenchymal stroma cell line supporting the expansion and maintenance of various hematopoietic lineage potential have successfully been established. Taken together, these tools provide the basic requirements to further establish the enhanced ML-IC assay and analyze the developmental potential of human hematopoietic stem and progenitor cells at a single cell level
Design of new polycationic receptors for molecular recognition and as vectors in gene transfection
No full textIm Rahmen dieser Arbeit wurden neue Rezeptortypen entwickelt, welche aus einem multivalenten präorganisierten Calix[4]aren-Grundgerüst bestehen und mit Guanidiniocarbonylpyrrol-Liganden funktionalisiert sind. Bindungsstudien in wässrigem Medium haben gezeigt, dass sie sowohl in der Lage sind Aminosäuren und Nucleotide mit hohen Bindungsaffinitäten zu komplexieren als auch an DNA zu binden. Dies führte zu ersten anwendungsorientierten Studien als Vektoren in der Gentransfektion
Safety of Autonomous Cognitive-oriented Robots
No full textService robots shall very soon autonomously provide services in all spheres of life by executing demanding and complex tasks in dynamic, complex environments and by collaborating with human users. In order to push forward the understanding of the safety problem a novel classification of robot hazards is provided. The so-called object interaction hazards are derived which arise when environment objects interact with objects that are manipulated by a robot. Taking into account the current state-of-the-art, it can be stated that this denotes a novel problem area. However, it is already proposed the so-called dynamic risk assessment approach, which shall enable the robot to perceive the risk of current and upcoming situations. In order to realize such a risk-aware planning system for the first time, dynamic risk assessment is integrated within a cognitive architecture serving cognitive functions like anticipation, planning and learning. In this connection, action spaces (sets of possible upcoming situations) are dynamically anticipated assessed with regard to comprised risks. Though, (initial) knowledge about hazards is required in order to realize this. Therefore, a novel procedural model is developed for systematically generating a safety knowledge base. However, it can be assumed that the safety knowledge potentially lacks completeness. The application of AI-based approaches constitutes a noteworthy opportunity. For this reason, light is shed on strategically influential learning methods in safety-critical contexts.
Finally, this work describes the generation, integration, utilization, and maintenance of a system-internal safety knowledge base for dynamic risk assessment. It denotes an overall concept toward solving the advanced safety problem and confirms in principle the realization of a safe behavior of autonomous and intelligent systems.Sicherheit autonomer kognitivorientierter Roboter
Autonome mobile Serviceroboter sollen zukünftig selbstständig Dienstleistungen in allen Lebensbereichen erbringen, auch in direkter Nähe zum Menschen. Um das Verständnis für Sicherheit in der Robotik zu erwei-tern, wird zunächst eine neue Klassifizierung der möglichen Gefahren vorgenommen. Hiervon wird die Klasse der Objektinteraktionsgefahren abgeleitet. Diese Gefahren entstehen, wenn Objekte der Umgebung mit denen interagieren, die der Roboter greift und transportiert. In Anbetracht des aktuellen Standes der Sicherheits-technik in der Robotik wird klar, dass sich hier ein neues Problemfeld auftut. Grundsätzlich wurde bereits ein dynamischer Risikountersuchungsansatz vorgeschlagen, welcher den Roboter selbst befähigen soll, Situatio-nen hinsichtlich möglicher Gefahren zu untersuchen. Um dadurch eine risikobewusste Handlungsplanung erstmals zu realisieren, wird dieser in eine kognitive Architektur integriert, um kognitive Funktionen, wie Anti-zipation, Planen und Lernen zu nutzen. Hierbei werden mögliche Handlungsräume dynamisch antizipiert und mittels dynamischer Risikoanalyse auf mögliche Gefahren untersucht. Um (Objektinteraktions-) Gefahren mit Hilfe der dynamischer Risikountersuchung bestimmen zu können, bedarf es eines (initialen) Wissens über mögliche Gefahren. Aus diesem Grund wird ein Vorgehensmodell zur systematischen Erzeugung einer solchen Sicherheitswissensbasis entwickelt. Dieses Sicherheitswissen ist jedoch potentiell unvollständig. Daher stellt die Erweiterung und Verfeinerung desselben eine Notwendigkeit dar. Hierbei können die Ansätze aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz als nützliche Möglichkeit wahrgenommen werden. Daher werden strate-gisch wichtige Lernmethoden hinsichtlich der Anwendung in einem sicherheitskritischen Kontext untersucht.
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Erzeugung, die Integration, die Verwendung und die Aufrechterhaltung einer systeminternen Sicherheitswissensbasis zum Zwecke der dynamischen Risikountersuchung. Sie stellt hierbei ein Gesamtkonzept dar, dass zur Lösung des erweiterten Sicherheitsproblems beiträgt und somit die prinzipielle Realisierung des sicheren Betriebs von autonomen und intelligenten bestätigt
Network-based language teaching and the development of intercultural communicative competence
No full textThis thesis reports the findings of three qualitative studies which were carried out in EFL classes at the University of Duisburg-Essen, Germany between 2001 and 2003. All three groups used various combinations of communication technologies such as e-mail, web-based message boards and videoconferencing in order to engage in on-line exchanges with different partner classes in Ireland and the USA. The research was aimed at establishing, firstly, how such virtual intercultural contact can contribute to the development of intercultural communicative competence, and secondly, what skills and knowledge both students and teachers need in order to engage successfully in this complex on-line learning activity. The research revealed that the success of such exchanges often depends on their appropriate integration into the language classroom and that it is necessary to reassess the role of the teacher in telecollaborative exchanges