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Contribution to realization and test of a fall-back layer for safe, autonomous, and action-flexible systems
No full textThe focus of this thesis is the introduction of a fall-back layer design approach for autonomous and semi-autonomous systems. Furthermore, the focus is the application of the introduced approach during run-time for the safe behavior assurance of this type of systems.
The core of this thesis is the design and application of a fall-back layer as a safety unit. The fall-back layer designed is denoted as System Safety Surveillance and Control system and is used to organize safety-related functionalities. These safety-related functionalities include techniques for run-time risk area generation and adjustment, situational hazard analysis and risk assessment, run-time technical system’s reliability assessment, and emergency behavior modeling.
In general, autonomous and semi-autonomous systems are used in different application domains to simplify or assist humans tasks. Autonomous and semi-autonomous aerial systems (AES), as well as autonomous and semi-autonomous ground vehicles (AGV), are AS examples. The interaction with a complex and dynamic environment, for example in logistics and transportation applications, is a challenging research issue. Research on AS increase during the last decades and several steps are done towards full autonomy. However, from the related literature, it can be concluded that the research focus is mainly dedicated to autonomy-related functionalities realization and improvement. System safety is mostly not systematically considered. No integral AES neither AGV safety concept by the best knowledge of the author can be found in the literature considering safe situational behavior, system malfunctions, situational hazard analysis, and risk assessment using a technical fall-backlayer. The integral concept denotes here an application domain independent systematic concept which is focused on a broad range of safety-related aspects, with regards to modularity and expandability.
This thesis presents a literature overview related to AES and AGV first. A novel integral AS fall-back layer concept is introduced as safety unit for safe behavior assurance second. The fall-back layer is separated in well-defined, safety task-specific modules. In comparison to other approaches, using the proposed method, safety is achieved by the separation between regular behavior generation and safety assurance. Safety assurance considers regular behavior surveillance, emergency behavior integration, and realization. Universally concept design permits the fall-back layer realization for different application domains. Experimental results and Simulation results demonstrate the successful use of the introduced concept.
The limitations of the presented work exist mainly in the assumptions made. These assumptions are related, for example, to the reliability of the environmental data and the hardware component performance. These shall be considered and improved
in the future work.Der Fokus dieser Arbeit ist einerseits die Einführung eines Designansatzes für eine Rückfallebene für autonome und semi-autonome Systeme (AS). Andererseits fokussiert die Arbeit die Anwendung der eingeführten Methoden und Techniken für die
Absicherung des sicheren Systemverhaltens dieses Systemtyps zur Laufzeit.
Im Kern der Arbeit steht die Anwendung der Rückfallebene als eine Sicherheitseinheit, die als System Safety Surveillance and Control System bezeichnet wird und zum Zwecke der Organisation sicherheitsgerichteter Funktionalitäten entworfen wurde. Diese sicherheitsgerichteten Funktionalitäten beinhalten Techniken für
laufzeitfähige Generierung und Anpassung von Risikobereichen, situative Gefahrenanalyse und Risikobewertung, Bewertung der technischen Systemzuverlässigkeit während der Systemlaufzeit, Verhaltensstrukturierung und Modellierung des Notfallverhaltens.
Grundsätzlich werden autonome und semi-autonome Systeme in unterschiedlichen Anwendungsbereichen verwendet, um dem Menschen bei seiner Aufgabenerfüllung zu assistieren oder diese gänzlich zu übernehmen. Autonome und semi-autonome Luftsysteme (AES) genauso wie autonome und semi-autonome Bodensysteme (AGV) sind Beispiele für AS. Die Herausforderung für diese Art von Systemen liegt in der Interaktion mit einer komplexen und dynamischen Umgebung, z. B. im Anwendungsbereich von Logistik und Transport. Der Literatur kann entnommen werden, dass der Forschungsfokus vor allem auf der Realisierung und Verbesserung von autonomiegerichteten Funktionalitäten liegt. Hierbei ist die systematische Berücksichtigung der Systemsicherheit überwiegend nicht vorhanden. Dem Kenntnistand des Autors entsprechend, können den aktuellen Veröffentlichungen keine ganzheitlichen Sicherheitskonzepte für AES oder AGV entnommen werden, die sicheres Verhalten, Fehlfunktionen, situative Gefahrenanalyse und Risikobewertung unter Verwendung einer Rückfallebene berücksichtigen. Als ganzheitliches Sicherheitskonzept wird hier ein Anwendungsgebiet unabhängiges, systematisches Konzept mit umfassender Berücksichtigung sicherheitsgerichteter Funktionalitäten, Modularität und Erweiterbarkeit bezeichnet.
In dieser Ausarbeitung wird zunächst ein Überblick der AES und AGV bezogenen Literatur gegeben. Anschließend wird ein neues ganzheitliches Konzept für eine AS Rückfallebene vorgestellt. Das Ziel ist die Realisierung und Verwendung dieser zur Absicherung des Systemverhaltens. Die Rückfallebene ist unterteilt in klar definierte und sicherheitsbezogene Module. Im Vergleich zu anderen Ansätzen wird hierbei die Sicherheit durch strikte Trennung der Generierung des regulären Systemverhaltens und der sicherheitsgerichteten Verhaltensabsicherung erreicht. Hierbei basiert die Absicherung auf der Überwachung des regulären Verhaltens und der bedarfsorientierten Ausführung des Notfallverhaltens. Das universelle Konzeptdesign erlaubt die Verwendung der Rückfallebene in unterschiedlichen Anwendungsbereichen. Experimentelle Untersuchungen und Simulationsergebnisse zeigen die erfolgreiche Realisierung und Verwendung des neuen Ansatzes.
Die Einschränkungen der vorliegenden Ausarbeitung existieren vor allem bezüglich der Annahmen der Zuverlässigkeit der Umgebungsdaten und die Annahmen bezüglich der Komponentenperformance. Dies sollte bei den hierauf aufbauenden Arbeiten berücksichtigt und untersucht werden
The role of endosomal Toll-like receptors in the tumor microenvironment
Get PDFTumore bestehen aus malignen Zellen und dem Tumorstroma. Letzteres setzt sich aus nicht-hämatopoetischen Zellen und dem Immunzellinfiltrat zusammen und macht häufig einen Großteil der Tumormasse aus. Wechselwirkungen zwischen den Tumorzellen und dem Stroma beeinflussen die Biologie der beteiligten Zellen und die Pathophysiologie der Erkrankung. Toll-like Rezeptoren (TLRs) haben eine Schlüsselfunktion in der Aktivierung des Immunsystems. Die Aktivierung von TLRs kann anti-tumorale Effekte induzieren, die vor allem durch den Einsatz therapeutischer exogener Liganden hervorgerufen werden, während eine pro-tumorale Wirkung vorrangig für endogene Liganden beschrieben wurde. Um diese gegensätzlichen Befunde besser verstehen zu können, wurden in dieser Arbeit die Rolle endosomaler TLRs auf den verschiedenen Kompartimenten der Tumormikroumgebung analysiert.
Initiale Untersuchungen der vorliegenden Arbeit sollten in TLR3/7/9-/- Mäusen Aufschluss darüber geben, welche TLRs und nachfolgende Signalwege an der Tumorabstoßung beteiligt sind. Die Untersuchung von Einzel- und Doppel-TLR-Knockoutmäusen zeigte, dass nur durch das Fehlen aller drei endosomaler Rezeptoren eine effiziente Abstoßung eintrat. Die Beteiligung mehrere TLR-Signalwege wurde durch die Tumorabstoßung in den MyD88/Trif-/- Mäusen bestätigt. Interessanterweise entwickelten jedoch die meisten der TLR2/3/4/7/9-Knockoutmäuse einen soliden Tumor, was für einen entgegengesetzten Effekt der endosomalen TLRs (3, 7, 9) und der Oberflächenrezeptoren TLR2 und TLR4 spricht.
Um den relativen Beitrag des nicht-hämatopoetischen Stromas und des Immunzellinfiltrats an der Tumorregression zu untersuchen, wurden Knochenmarkchimären eingesetzt. Deren Untersuchung zeigte, dass beide Kompartimente an der Abstoßungsreaktion beteiligt waren. Dies wurde durch den adoptiven Transfer markierter Milzzellen bestätigt, da es nur zur Immunzellrekrutierung in den Tumor kam, wenn auf beiden Kompartimenten endosomale TLRs fehlten. Anschließende Untersuchungen des nicht-hämatopoetischen Stromas zeigten deutliche Unterschiede in der Ausbildung von Tumorgefäßen. Während die Tumore der WT Mäuse von einem feinen Kapillarsystem durchzogen wurden, bildeten sich in den Tumoren der TLR3/7/9-/- Mäuse eine geringere Anzahl heterogener Gefäße, die einen deutlich größeren Durchmesser aufwiesen, von Perizyten ummantelt waren und nicht alle Bereiche des Tumors versorgten. Im Kompartiment des hämatopoetischen Stromas konnte gezeigt werden, dass eine lokale anti-tumorale Immunreaktion für die Tumorabstoßung verantwortlich war. Während systemisch keine Unterschiede in der Aktivierung von dendritischen Zellen und T-Zellen festgestellt werden konnten, waren die Tumore der TLR3/7/9-/- Mäuse sehr stark mit Zellen des angeborenen und des adaptiven Immunsystems infiltriert. Durch Depletionsversuche konnte demonstriert werden, dass sowohl CD4+ als auch CD8+ T-Zellen für die Abstoßung verantwortlich waren. Dies wurde durch den Befund bestätigt, dass TLR3/7/9-/- Mäuse nach einmaliger Injektion der Tumorzellen eine Immunität gegen diese Zellen ausbildeten, sodass es zu keiner erneuten Ausbildung eines Tumors kommen konnte.
Zusammenfassend konnte in der vorliegenden Arbeit zum ersten Mal gezeigt werden, dass durch das Fehlen der endosomalen Toll-like Rezeptoren TLR3, TLR7 und TLR9 Veränderungen in der Tumormikroumgebung auftreten, die zu eine T-Zell-abhängigen Tumorabstoßung führten. Daraus lässt sich ein pro-tumoraler Effekt dieser Rezeptoren in der WT-Situation bzw. die Ermöglichung einer anti-tumoralen Immunreaktion in den TLR3/7/9-/- Mäusen ableiten. Dieser Befund ist von besonderer Bedeutung, da endosomale TLRs bislang vorwiegend mit exogener therapeutischer Stimulation in Verbindung gebracht wurden und die Stimulation durch endogene Liganden kaum untersucht ist. In dieser Arbeit konnte nun gezeigt werden, dass, unabhängig von therapeutischer Intervention, die endosomale TLR-Expression auf den hämatopoetischen und nicht-hämatopoetischen Zellen das Tumorwachstum beeinflussen kann. Die TLR-Aktivierung durch bislang nicht identifizierte endogene Liganden könnte zu einer pro-tumoralen Stimulation der Tumorzellen führen. Daher könnte die Inhibierung endosomaler TLRs eine neue Möglichkeit der therapeutischen Intervention bei bestimmten Tumorerkrankungen darstellen.Tumors consist of malignant cells and the tumor stroma, which is composed of non-hematopoietic cells and the infiltrating immune cells. Often the stroma represents the major fraction of the whole tumor mass. The interaction between tumor and stromal cells influences the biology of the involved cells and the pathophysiology of the disease. Toll-like receptors (TLRs) are known as key players in immune activation. The activation of TLRs can induce anti-tumor effects, which are mostly generated by the use of therapeutic exogenous ligands, while pro-tumor effects are primarily described for endogenous ligands. To better understand these contrary indications, the impact of endosomal TLR expression on different compartments of the tumor microenvironment was analyzed in this thesis.
Firstly the aim was to investigate which TLRs and subsequent pathways are involved in the tumor regression in the TLR3/7/9-/- mice. Tumor growth analysis in single and double TLR knockout mice showed that depletion of all three TLRs is necessary to induce tumor rejection. The involvement of several TLR pathways was confirmed by tumor rejection in MyD88/Trif-/- mice. Surprisingly, the majority of TLR2/3/4/7/9-/- mice developed a solid tumor, revealing a converse function of endosomal TLRs (3, 7, 9) and TLR2/4 located on the cell surface.
To identify the relative contribution of the non-hematopoietic stromal cells and the infiltrating immune cells to tumor regression, bone marrow chimeras were generated. The investigation of these chimeras demonstrated the involvement of both compartments in the process of tumor rejection. This was confirmed by the adaptive transfer of labeled splenocytes and it was found that only if both compartments were deficient for endosomal TLRs then immune cells would be recruited to the tumor. Further investigation of the non-hematopoietic compartment revealed clear differences in the blood vessel development. While in WT mice, tumors were supplied by a fine capillary network, TLR3/7/9-/- mice developed a reduced number of tumor vessels which were characterized by a heterogeneous structure. TLR-deficient vessels showed an increased diameter and coverage by pericytes compared to tumor vessels of WT mice. Investigation of the hematopoietic compartment indicates a local anti-tumor response of the immune system. While no systemic activation of dendritic cells or T cells could be determined, tumors of TLR mice were highly infiltrated by innate and adaptive immune cells. Depletion of CD4+ or CD8+ T cells in vivo demonstrated that both cell types are necessary for tumor rejection. This was verified by the observation, that TLR3/7/9-/- tumor regressor mice were protected against a secondary challenge by the same tumor cell line.
In summary, the experiments of this thesis showed for the first time that depletion of endosomal TLR3, TLR7 and TLR9 induces modification of the tumor microenvironment resulting in a T cell dependent tumor rejection. The data suggest a tumor promoting effect in the WT situation or alternatively the enabling of previously inactive anti-tumor mechanisms in TLR3/7/9-/- mice. These findings are of relevance as previously endosomal TLRs were mainly associated with exogenous therapeutic TLR stimulation while the relevance of endogenous signaling via these TLRs is largely unknown. This study now shows an effect of endosomal TLR expression by non-hematopoietic and hematopoietic stroma cells on tumor growth in the absence of therapeutic intervention. TLR activation, by still elusive ligands, in different compartments of the tumor/stroma entity by endogenous ligands could promote tumor growth. Thus inhibition of endosomal TLRs could lead to new therapeutic options in solid tumors
Gesundheitseinflüsse ausgewählter Aspekte der urbanen Umwelt: Eine Analyse der Heinz Nixdorf Recall Studie zu Straßenverkehrslärm und Grün am Wohnort
Get PDFThe main aim of this thesis was to analyze residential road traffic noise and surrounding greenness in relation to different aspects of human health.
The thesis comprises two publications, which used data from the German Heinz Nixdorf Recall study including 4,814 middle aged and older men and women living in the Ruhr metropolitan region in Germany.
For the first publication, a prospective approach was used to study the effect of residential road traffic noise with depressive symptoms after five years of follow-up in participants that were free from depressive symptoms at baseline. We found that high depressive symptoms occurred about 30% more frequently in study participants exposed to mean annual road traffic noise levels >55 dB(A) compared with ≤55 dB(A), taking relevant potential confounding factors into account.
The second publication comprises a cross-sectional analysis of the association between residential surrounding greenness measured by Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and self-rated health. Further, relationships of greenness and self-rated health with neighborhood satisfaction, perceived safety, social satisfaction and neighborhood social capital were analyzed. We found that a 0.1-increase in residential NDVI reduced the odds of poor self-rated health by approximately 10%, considering NDVI both in the 100-m and the 1000-m radius around home and adjusting for potential confounders. Greenness was also positively associated with neighborhood satisfaction and neighborhood social capital which in turn were also associated with better self-rated health. Social satisfaction and perceived safety were associated with better self-rated health, but not with residential surrounding greenness measured by NDVI.
The results of this thesis are in line with the presumed health impacts of residential road traffic noise and surrounding greenness and provide support for results that have been reported in previous research. This stresses the importance of the environmental factors traffic noise and surrounding greenness for public health and urban planning. Future studies on these topics should aim to additionally incorporate qualitative measures of environmental exposures
Tax loss restrictions in context of loss allocation societies and "German tax coat purchase" - a legal dogma and critical analysis
Get PDFDas geltende Ertragsteuerrecht lässt die Verrechnung steuerlicher Verluste in Form des innerperiodischen Verlustausgleichs und interperiodischen Verlustabzugs zu. Allerdings grenzen zahlreiche Verlustverrechnungsbeschränkungen diese grundsätzlich mögliche Verlustverrechnung ein. Das wirft die Frage nach der Adäquanz solcher Vorschriften auf, was die Forschungsfrage dieser Dissertationsschrift darstellt. Der Fokus liegt dabei auf Vorschriften zu steuerlichen Verlustzuweisungsgesellschaften und steuerlichen Mantelkäufen in Form der §§ 15a EStG, 15b EStG und 8c KStG (mit Berücksichtigung von § 8d KStG). Die hier betrachteten Vorschriften sind zum einen mit erheblichen Auswirkungen für Unternehmen verbunden und zum anderen bezüglich ihrer Angemessenheit überaus umstritten. Dies zeigt auch die aktuelle Rechtsprechung des Bundesverfassungsgerichts zu § 8c KStG (vgl. Beschluss vom 29.03.2017, Az. 2 BvL 6/11), die in der Arbeit ebenfalls berücksichtigt ist.
Das Ziel der Analyse besteht darin, zu klären, ob die vorgenannten Vorschriften einer gleichmäßigen Besteuerung entsprechen. Das Besteuerungsziel wird umfassend herausgearbeitet und zahlreiche verschiedene Dimensionen einer gleichmäßigen Besteuerung betrachtet. Dabei wird nach dem hier vorliegenden Wissenschaftsverständnis ein neoklassischer Theorierahmen abgelehnt. Stattdessen wird ein evolutorisches wirtschaftstheoretisches Verständnis zu Grunde gelegt.
Die Analyse besteht aus einem (methodologisch reflektierten) rechtsdogmatischen und einem rechtskritischen Analyseteil. Sie führt im Ergebnis zu Gestaltungsempfehlungen an den Gesetzgeber für gleichmäßige steuerliche Vorschriften.
Im Gegensatz zu bisherigen Arbeiten werden die hier betrachteten Verlustverrechnungsvorschriften nicht isoliert analysiert, sondern es erfolgt eine gemeinsame Analyse der Vorschriften, die als zusammenhängender Sanktionsmechanismus verstanden werden. Dabei wird die historische Entwicklung der ausgewählten Verlustverrechnungsvorschriften in die Analyse miteinbezogen, um deren Bedeutung und Funktion im Gesetzesgefüge einordnen zu können. Es werden außerdem Bezüge zu Teilbereichen des Steuerrechts außerhalb der Verlustverrechnung betrachtet. Die Analyse enthält des Weiteren eine umfassende Thematisierung des Bezugssubjekts wirtschaftlicher Leistungsfähigkeit in Abhängigkeit von dem jeweils zu Grunde gelegten Unternehmensverständnis
The Effects of Tai Chi and neck exercises in the treatment of chronic non-specific neck pain - A randomized controlled trial
Get PDFDiese Studie untersucht die Wirksamkeit von Tai Chi auf chronische unspezifische Nackenschmerzen im Vergleich zu einer konventionellen Nackenübungsgruppe. Die Studiengruppe bestand aus 75 Personen mit chronischen Nackenschmerzen, die in einer Tai Chi- und Nackenübungsgruppe randomisiert wurden. Die Probanden beider Übungsgruppen nahmen über 12 Wochen an einer wöchentlichen Intervention von 75-90 Minuten teil. Primäres Zielkriterium der Studie war die Intensität der Nackenschmerzen auf einer 100 mm (VAS) visuellen Analogskala zu erfassen. Als sekundäre Zielparameter wurden zudem der bewegungsindizierte Schmerz, nackenschmerzspezifische Beeinträchtigungen, die gesundheitsbezogene Lebensqualität, Ängstlichkeit & Depressivität, das Wohlbefinden, die Stresswahrnehmung, die Bewusstheit der Körperhaltung, die interozeptive Körperbewusstheit und die Sicherheit mittels standardisierter Fragebögen erfasst.
Das Durchschnittsalter der Probanden lag bei 49,5 Jahren und wies einen Frauenanteil von 78,7% aus. Im direkten Vergleich der beiden Interventionsgruppen gab es zwischen der Tai Chi und der Nackenübungsgruppe sowohl bei den primären, als auch bei den sekundären Zielparametern keine signifikanten Unterschiede. In beiden Gruppen hat sich die Schmerzintensität im Vergleich zur Baseline-Messung reduziert. Die Akzeptanz und die erneute Inanspruchnahme des Tai Chi und der Nackenübungen wurden von den Teilnehmern der Studie als gut bis sehr gut bewertet. Ähnliches gilt für die Sicherheit der beiden Interventionen.
Tai Chi ist wahrscheinlich genauso effektiv wie Nackenübungen, deshalb kann es als eine geeignete Alternative zu herkömmlichen Übungen angesehen werden.The study examined the efficacy of Tai Chi for treating chronic nonspecific neck pain compared to a conventional neck training group. The study group consisted of 75 people with chronic neck pain randomized in a Tai Chi and neck training group. Subjects from both exercise groups participated in a weekly 75-90 minute intervention over 12 weeks. The primary outcome of the study was to measure the intensity of neck pain on a 100 mm (VAS) visual analogue scale. Secondary outcome measures included movement-induced pain, neck pain-specific impairments, health-related quality of life, anxiety and depression, well-being, stress perception, posture awareness, interoceptive body awareness, and safety using standardized questionnaires.
The average age of the subjects was 49.5 years and had a female share of 78.7%. In a direct comparison of the two intervention groups, there was no significant difference between the Tai Chi and the neck training group in the primary and secondary target parameters. In both groups, however, the pain intensity was reduced compared to the baseline measurement. Acceptance and re-use of Tai Chi and neck exercises were rated as good to very good by the study participants. The same applies to the safety of the two interventions.
Tai Chi is probably just as effective as neck exercises, so it can be considered as a suitable alternative to traditional exercises
Reduktion von schweren Gruppe 14-Verbindungen mit niedervalenten Hauptgruppenelementverbindungen
Get PDFReduktion von verschiedenen Gruppe 14-Verbindungen mit niedervalenten Hauptgruppenelementverbindungen als Reduktionsmittel. Vergleichende Untersuchung des Reduktionspotentials.Within this dissertation the reduction potentials of miscellaneous subvalent main group compounds from group 2 as well as group 13 (Mg(I), Al(I), Ga(I), In(I)) were investigated for the first time in a systematic manner. The reduction potentials of this compounds were examined with regard to a variety of Sn-X and Ge-X bonds (X = halogenide, amide, aryl, alkyl, silyl). There are only examples in the literature so far where tin and germanium halogenide bonds were investigated.
This work demonstrates that depending on the central element of the utilized reducing agent another reaction course occurs. The different order of the reducing force of this compounds related to a specific bond that is activated is portrayed and explained.
Furthermore it is demonstrated that with the suitable precursor compounds it is possible to establish a new route to obtain metalloid tin clusters. The synthesis and structure of the novel Sn10trip8 (trip= tri-iso-propylphenyl) is portrayed for example. It represents one of the few examples of a fully characterized (119Sn-NMR, UV/VIS) metalloid tin cluster.
In addition to that one of three known structures with a Sn-Al bond is synthesized through reduction with one of this subvalent main group compounds and was characterized. It is obtained through activation of a methyl group of a hypersilyl moiety, which is a very rare reaction course in general
Genetische Determinanten der Empathiefähigkeit. Ableitung von Forschungsperspektiven aus einer umfassenden Literaturstudie und aus der Analyse einer Studie zur Assoziation eines häufigen Oxytocin Rezeptor Polymorphismus mit Empathiefähigkeit
No full textHINTERGRUND
Diese Arbeit beschreibt die Ergebnisse einer Literaturstudie zur aktuellen genetischen Empathieforschung sowie die Ergebnisse einer eigenen empirischen Untersuchung zur Assoziation zwischen einem gängigen Polymorphismus des Oxytocin Rezeptor (OXTR) Gens mit dem Persönlichkeitsmerkmal der Empathiefähigkeit. Die Ergebnisse der Literaturstudie wurden zur Analyse der eigenen Studie herangezogen und dienten der Ableitung von Perspektiven für die künftige genetische Empathieforschung
METHODEN
Die Literaturstudie basiert auf einer strukturierten Suche in den NCBI Datenbanken PubMed, Gene und dbSNP. Für die empirische Studie wurden 421 gesunde Blutspender am Institut für Transfusionsmedizin der Universitätsklinik Essen rekrutiert (231 Männer, 190 Frauen, Alter zwischen 18 und 74 Jahren). Die Probanden füllten die deutsche Version des Interpersonal Reactivity Index (IRI), eines häufig verwendeten Empathie-Fragebogens aus. Sodann erfolgte die Genotypisierung nach dem OXTR rs53576 Polymorphismus.
ERGEBNISSE
In der Literaturstudie fanden sich Evidenzen für neuronale Korrelate der im IRI gemessenen Subskalen der Empathiefähigkeit. Da der Großteil der genetischen Empathieforschung sich auf OXTR Polymorphismen konzentriert, wurde dieser Forschungsschwerpunkt im Kontext einer polygenetischen Determinierung der Empathiefähigkeit mit erheblichen Einflüssen von Gen x Gen- sowie Gen x Umwelt- Interaktionen perspektiviert.
In der Studie war die Empathiefähigkeit signifikant mit dem rs53576 Polymorphismus assoziiert (p = 0.01), wobei die Mediane entsprechend der Allel-Dosis von AA zu GA anstiegen. Dieser Haupteffekt wurde explorativ in einer spezifischen Assoziation des Polymorphismus mit der emotionalen ‘empathic concern’ Skala des IRI verortet (p = 0.02). Eine geschlechtsspezifische Analyse ergab nur in der Gruppe der Frauen (p = 0.04), nicht jedoch in der Gruppe der Männer (p = 0.20) einen signifikanten Zusammenhang. Diese Tatsache wurde als Hinweis auf einen möglichen Geschlechterdimorphismus diskutiert.
Bei der Analyse der Studie stellte sich die Anwendung von nicht-parametrischer Statistik Auswertung diskontinuierlicher Genotyp-Effekte als überlegen heraus. Ferner zeigte sich die Notwendigkeit, nach Störvariablen wie Geschlechterstereotypen über Empathie zu kontrollieren. Aufgrund der kleinen Effektstärken einzelner Polymorphismen wurde eine Power-Analyse durchgeführt, um erforderliche Stichprobengrößen für die Detektion dieser kleinen Effekte und für den Nachweis signifikanter Geschlechterunterschiede zu errechnen.
FAZIT
Die Ergebnisse der Arbeit sprechen für eine Erweiterung des Fokus der genetischen Empathieforschung über das Oxytocin-System hinaus. Die Arbeit leistet ferner einen Beitrag zur Entwicklung einer konsistenten Strategie zur Datenerhebung und statistischen Analyse in der genetischen Empathieforschung.BACKGROUND
This thesis presents a review of genetic empathy research and an analysis of an own genetic association study between a common oxytocin receptor (OXTR) polymorphism and dispositional empathy. Results of the review are utilized in the analysis of the association study for identifying methodological directions for future empathy research.
METHODS
The research review was conducted on the basis of a structured query in the NCBI databases PubMed, Gene and dbSNP. In the empirical study, 421 healthy blood donors (231 male, 190 female, age between 18 and 74 years) at the Institute for Transfusion Medicine of the University Hospital in Essen, Germany, filled in the German version of the Interpersonal Reactivity Index (IRI), a frequently used self-report questionnaire of dispositional empathy, and were genotyped for the OXTR rs53576 polymorphism.
RESULTS
The review found evidence for neural correlates of the subdomains of empathy measured by the IRI. Given the fact that the bulk of genetic empathy research so far has focused on associations with OXTR polymorphisms, the review situated this mainstream direction of research within the bigger picture of a polygenetic determination of empathy, which is, furthermore, characterized by marked gene by gene and gene by environment interactions.
In the study, overall trait empathy was significantly associated with rs53576 (p = 0.01), with median scores increasing form AA to GG genotypes by allele-dosage. This main effect was shown to originate from a specific association with the emotional empathic concern scale of the IRI (p = 0.02). A sub-group analysis by sex revealed a significant association of the polymorphism with female (p = 0.04), but not with male (p = 0.20) empathic concern, suggesting a possible sexually dimorphic association.
In the analysis of the study, a non-parametric statistical approach to the analysis of discontinuous genotype effects was suggested to be superior to the commonly used parametric statistics. Moreover, the necessity to control for confounding variables such as gendered empathic stereotypes was demonstrated. Concerning the small effect sizes of associations with single genetic variations, required sample sizes were calculated for detecting these small and possibly sexually dimorphic effects with sufficient power.
CONCLUSIONS
The thesis underscores the desirability of extending the scope of genetic empathy research beyond the oxytocin system and contributes to the development of a consistent methodology for data acquisition and statistical analysis in genetic empathy research
Framing opposition to surveillance - Political communication strategies of privacy activists in the aftermath of the Snowden leaks
Get PDFWhen in the summer of 2013 whistleblower Edward Snowden revealed the scope of the mass surveillance programs conducted by the National Security Agency and its international partners, privacy activists launched several global online and offline campaigns to protect privacy and resist surveillance.
Applying methods of social movement frame and discourse analysis, the dissertation seeks to analyze the various ways activists have tried to shape the privacy discourse in a post 9/11 ‘Surveillance Society.’ A close reading of activist materials and texts over the course of four campaigns – “Restore the Fourth,” “Stop Watching Us,” “The Day We Fight Back,” and “Reset the Net” – reveals a set of frame packages, which are juxtaposed with the media coverage the campaigns have generated. In subsequent semistructured interviews with 21 activists from 14 countries, participants involved in the protest events were asked to critically reflect on framing choices, media dynamics and the degree of transnational cooperation among various privacy advocacy groups. The dissertation contributes to the field of grass roots political communication research by discussing the potentials and limits of anti-surveillance frames as well as providing a cultural and oral history of organized resistance against surveillance in the post-Snowden world
Entwicklung und Anwendung optischer Diagnostiktechniken zur Untersuchung des Effektes der preferentialen Verdampfung von multikomponenten Kraftstoffen unter motorisch-relevanten Bedingungen
Get PDFA non-intrusive quantitative laser-induced
fluorescence (LIF) technique capable of
simultaneously measuring preferential evaporation,
temperature distribution, and fuel-mass
concentration across a multi-component vaporized
spray has been developed and investigated
under engine-relevant conditions. The measurement
technique is based on two-tracer LIF with
single wavelength excitation.
To assess preferential evaporation, a tracer pair
with suitable co-evaporation and spectral properties
was selected based on vapor-liquid equilibrium
calculations representative for gasoline
fuels. Evaporation studies have shown that one
tracer (p-difluorobenzene) co-evaporates with
the high-to-medium-volatility end of the multicomponent
fuel while the other (1-methylnaphthalene)
co-evaporates with the low-volatility
end. For quantitative measurements the photophysical
properties of both tracers (each tracer
separately and the combined tracers) were determined
under a wide range of pressure, temperature,
and bath-gas composition conditions. 1-
Methylnaphthalene LIF shows a strong red-shift
with temperature which enables measurements
of the temperature distribution across the spray.
Spray evaporation and vapor mixing experiments
were performed in a high-pressure hightemperature
vessel capable of simulating in-cylinder
conditions. An ECN Spray-G and a
piezo-electric outward opening injector were
used in this study. Initial measurements were carried
out with each tracer added separately to the
fuel to assess signal cross-talk and to determine
the best tracer concentrations. Once the proportions
were determined, accuracy and precision of
the method were calculated from the LIF-signal
ratio of spray images within identical spectral
bands. Temperature fields, obtained by two-color
1-methylnaphthalene LIF and derived from fuel
concentration maps based on the assumption of
adiabatic evaporation, were examined for inhomogeneities
in the area of interest since fluctuations
potentially influence the two-color method.
It was shown that the temperature is homogeneous
in the measurement volume.
To localize preferential evaporation, two-color
two-tracer LIF images were evaluated. Taking
into account the measurement accuracy and precision,
variations in the spatial distribution of the
fuel volatility classes were observed for 550–600
K. At higher temperatures, the effect is less pronounced,
which is consistent with the fact that
evaporation is faster. The localization of preferential
evaporation varied with each injector used
indicating the impact of injector nozzle geometry
and jet structure on mixture formationEine berührungsfreies quantitatives
Verfahren auf Basis von laserinduzierter Fluoreszenz
(LIF) wurde entwickelt, um simultan
präferenzielle Verdampfung, Temperaturverteilung
und Kraftstoffkonzentration im verdampften
Bereich eines Mehrkomponenten-Kraftstoffsprays
unter motorrelevanten Bedingungen
zu messen. Verfahren beruht auf Zwei-tracerLIF
mit Anregung mit einem Laser.
Es wurde ein Tracer-Paar mit geeigneten
Verdampfungs- und spektralen Eigenschaften
auf Basis von Dampf-FlüssigkeitsGleichgewichtsrechnungen
für Otto-Kraftstoffe
ausgewählt. Verdampfungsmessungen haben
gezeigt, dass ein Tracer (p-Difluorbenzol)
gleichzeitig mit dem mittel- und höherflüchtigen
Siedeklassen verdampft, während der andere (1-
Methylnaphthalin) den schwerflüchtigen Komponenten
folgt. Für quantitative Messungen
wurden die photophysikalischen Eigenschaften
beider Tracer (einzeln und als Kombination) in
einem weiten Bereich von Druck, Temperatur
und Gaszusammensetzung bestimmt. 1-Methylnaphthalin-LIF
zeigt eine starke Rotverschiebung
mit der Temperatur, die Messungen der
Temperaturverteilung ermöglicht.
Es wurde ein Tracer-Paar mit geeigneten
Verdampfungs- und spektralen Eigenschaften
auf Basis von Dampf-FlüssigkeitsGleichgewichtsrechnungen
für Otto-Kraftstoffe
ausgewählt. Verdampfungsmessungen haben
gezeigt, dass ein Tracer (p-Difluorbenzol)
gleichzeitig mit dem mittel- und höherflüchtigen
Siedeklassen verdampft, während der andere (1-
Methylnaphthalin) den schwerflüchtigen Komponenten
folgt. Für quantitative Messungen
wurden die photophysikalischen Eigenschaften
beider Tracer (einzeln und als Kombination) in
einem weiten Bereich von Druck, Temperatur
und Gaszusammensetzung bestimmt. 1-Methylnaphthalin-LIF
zeigt eine starke Rotverschiebung
mit der Temperatur, die Messungen der
Temperaturverteilung ermöglicht
"The significance of sensomotoric-coordinative abilities for improvement of golfing performance of junior golfers"
Get PDFZusammenfassung
"Die Bedeutung sensomotorisch-koordinativer Fähigkeiten für die Verbesserung von Golfleistungen im Nachwuchsbereich"
In dieser Arbeit werden Verbesserungen von Golfleistungen im Nachwuchsbereich mittels "sensomotorisch-koordinativen Trainings" untersucht. Es wird anhand von sechs neu entwickelten golfspezifischen Testparametern festgestellt, ob sich durch das sensomotorisch-koordinative Training die Golfleistungen verbessern können. Neben den eingesetzten Testparametern wird zur Feststellung von Spielverbesserungen (beschleunigte Lernfortschritte) das DGV Vorgabensystem eingesetzt.
Für das methodische Vorgehen werden fünf verschiedene Einzelgruppen einschließlich einer Kontrollgruppe mit quantitativen Messungen (Vorher-Nachher) erfasst. Mit Hilfe eines Leitfadeninterviews mit vier ausgewählten Fragen werden die Teilnehmer außerdem zum sensomotorisch-koordinativen Training befragt, um festzustellen, inwieweit sich das Training auf die intrinsische Motivation und der Freude im Training auswirkt.
Bei der Frage, ob die Probanden das sensomotorisch-koordinative Training über den Untersuchungszeitraum hinaus selbstständig weiterführen würden, entschieden sich 91 % der Probanden dafür, diesen Aspekt in ihrem eigenen Training künftig weiter anzuwenden, wobei auch die bevorzugten Übungen genannt wurden.
Ergebnisse der Einzelgruppen (Vorher-Nachher) werden ausgewertet und analysiert. Danach erfolgt aus den Ergebnissen der Einzelgruppen und den Gruppenvergleichen sowie den qualitativen Aussagedaten eine Interpretation der Untersuchungen.
Aus den vorhandenen Ergebnissen kann gefolgert werden, dass das sensomotorisch-koordinative Training die Golfleistungen (Technik-anwendung) und die Lernfortschritte im Golfspiel beschleunigt. Ein Nachwuchsspieler kann im Rahmen seines Techniktrainings individuell große Fortschritte machen und mittel- und langfristig seine Spielstärke (HCP) im Leistungsaufbau ständig verbessern. Begleitend zum Trainingsalltag wird die Freude am Lernen gesteigert. Mehr Motivation erhöht die Bereitschaft, komplexe Aufgaben/Herausforderungen (golfspezifische Situationen) von innen heraus (intrinisch) zu lösen.
Um den präventiven Charakter im gesamten Nachwuchssport zu erhalten, sollte das sensomotorisch-koordinative Training von der Grundausbildung bis zum Hochleistungssport ein immer zu trainierender Part im sportartspezifischen Training sein. Dies gilt im besonderen Sinne für Nachwuchsgolfer. Das sensomotorisch-koordinative Training sollte altersgemäß und der Leistungsstärke der jeweiligen Trainingsgruppe angepasst und standardisiert werden. So können im langfristigen Leistungsaufbau die Lernerfolge nachhaltig ausgebaut und gesichert werden.Abstract
"The significance of sensomotoric-coordinative abilities for improvement of golfing performance of junior golfers"
This study investigates the improvements of golfing performance of junior golfers using "sensomotoric-coordinative training". Employing six newly developed golf-specific test parameters it will be determined whether golfing abilities can be improved by sensomotoric-coordinative training exercises. To quantify the gaming improvements (accelerated learning progress) the DGV handicap system is used in addition to the test parameters.
For the methodical approach, five different individual groups plus a control group are gauged by quantitative measurements (before-after). By means of a guided interview including four selected questions the participants are additionally interrogated about their sensomotoric-coordinative training to determine to what extent the training impacts on the intrinsic motivation and enjoyment of training.
On the issue whether the test persons might independently continue the sensomotoric-coordinative training beyond the evaluation period 91 % of them declare to further include this aspect in the own training in future, also stating their preferred exercises.
The results of the individual groups (before-after) are evaluated and analyzed. The investigations are then interpreted using the group results and comparisons as well as the qualitative statement data.
The existing results support the conclusion that sensomotoric-coordinative training improves the golfing performance (application of techniques) and expedites the learning process in golfing. Junior golfers may achieve good individual progress within the scope of his or her technical training and continually improve their play level (handicap) during the medium - and long-term performance build-up. Enjoyment in learning increases, joining the everyday training. Higher motivation heightens the willingness to resolve complex tasks and challenges (in golfing-specific situations) "from within", i.e. intrinsically.
To maintain the preventive character in the entire youth sports area, sensomotoric-coordinative training should remain an essential training aspect from basic golfing training through to high-performance sport, in particular for junior golfers. Sensomotoric-coordinative training should be specifically tailored and standardized to the trainees' age group and performance level. This will allow to sustainably increase and secure the learning achievements during the long-term performance building