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Ziel der vorliegenden Arbeit ist der Aufbau von koaxialen Plasmabeschleunigern und deren Verwendung für die Untersuchung der Eigenschaften von kollidierenden Plasmen. Zukünftig sollen diese kollidierenden Plasmen als intensive Strahlungsquelle im Bereich der ultravioletten (UV-) und vakuumultravioletten (VUV-)Strahlung sowie in der Grundlagenforschung als Target zur Ionenstrahl-Plasma-Wechselwirkung Verwendung finden. Für diese Anwendungen steht dabei eine Betrachtung der physikalischen Grundlagen im Vordergrund. So sind neben der Kenntnis der Plasmadynamik auch Aussagen bezüglich der Elektronendichte, der Elektronentemperatur und der Strahlungsintensität von Bedeutung. Im Einzelnen konnte gezeigt werden, dass es möglich ist, durch eine Plasmakollision die Elektronendichte des Plasmas im Vergleich zu der eines einzelnen Plasmas deutlich zu erhöhen - im Maximalfall um den Faktor vier. Gleichzeitig stieg durch die Plasmakollision die Lichtintensität im Wellenlängenbereich der UV- und VUV-Strahlung um den Faktor drei an...
In many neural systems anatomical motifs are present repeatedly, but despite their structural similarity they can serve very different tasks. A prime example for such a motif is the canonical microcircuit of six-layered neo-cortex, which is repeated across cortical areas, and is involved in a number of different tasks (e.g. sensory, cognitive, or motor tasks). This observation has spawned interest in finding a common underlying principle, a ‘goal function’, of information processing implemented in this structure. By definition such a goal function, if universal, cannot be cast in processing-domain specific language (e.g. ‘edge filtering’, ‘working memory’). Thus, to formulate such a principle, we have to use a domain-independent framework. Information theory offers such a framework. However, while the classical framework of information theory focuses on the relation between one input and one output (Shannon’s mutual information), we argue that neural information processing crucially depends on the combination of multiple inputs to create the output of a processor. To account for this, we use a very recent extension of Shannon Information theory, called partial information decomposition (PID). PID allows to quantify the information that several inputs provide individually (unique information), redundantly (shared information) or only jointly (synergistic information) about the output. First, we review the framework of PID. Then we apply it to reevaluate and analyze several earlier proposals of information theoretic neural goal functions (predictive coding, infomax and coherent infomax, efficient coding). We find that PID allows to compare these goal functions in a common framework, and also provides a versatile approach to design new goal functions from first principles. Building on this, we design and analyze a novel goal function, called ‘coding with synergy’, which builds on combining external input and prior knowledge in a synergistic manner. We suggest that this novel goal function may be highly useful in neural information processing.
Inspiration for artificial biologically inspired computing is often drawn from neural systems. This article shows how to analyze neural systems using information theory with the aim of obtaining constraints that help to identify the algorithms run by neural systems and the information they represent. Algorithms and representations identified this way may then guide the design of biologically inspired computing systems. The material covered includes the necessary introduction to information theory and to the estimation of information-theoretic quantities from neural recordings. We then show how to analyze the information encoded in a system about its environment, and also discuss recent methodological developments on the question of how much information each agent carries about the environment either uniquely or redundantly or synergistically together with others. Last, we introduce the framework of local information dynamics, where information processing is partitioned into component processes of information storage, transfer, and modification – locally in space and time. We close by discussing example applications of these measures to neural data and other complex systems.
Seven different instruments and measurement methods were used to examine the immersion freezing of bacterial ice nuclei from Snomax® (hereafter Snomax), a product containing ice-active protein complexes from non-viable Pseudomonas syringae bacteria. The experimental conditions were kept as similar as possible for the different measurements. Of the participating instruments, some examined droplets which had been made from suspensions directly, and the others examined droplets activated on previously generated Snomax particles, with particle diameters of mostly a few hundred nanometers and up to a few micrometers in some cases. Data were obtained in the temperature range from −2 to −38 °C, and it was found that all ice-active protein complexes were already activated above −12 °C. Droplets with different Snomax mass concentrations covering 10 orders of magnitude were examined. Some instruments had very short ice nucleation times down to below 1 s, while others had comparably slow cooling rates around 1 K min−1. Displaying data from the different instruments in terms of numbers of ice-active protein complexes per dry mass of Snomax, nm, showed that within their uncertainty, the data agree well with each other as well as to previously reported literature results. Two parameterizations were taken from literature for a direct comparison to our results, and these were a time-dependent approach based on a contact angle distribution (Niedermeier et al., 2014) and a modification of the parameterization presented in Hartmann et al. (2013) representing a time-independent approach. The agreement between these and the measured data were good; i.e., they agreed within a temperature range of 0.6 K or equivalently a range in nm of a factor of 2. From the results presented herein, we propose that Snomax, at least when carefully shared and prepared, is a suitable material to test and compare different instruments for their accuracy of measuring immersion freezing.
The chiral phase transition of Quantum Chromo Dynamics (QCD) is investigated with the help of the linear-sigma model and a numerical transport simulation. The scope are non-equilibrium and critical effects of the different type of orders of the transition. Additionally, a mathematical and numerical method is developed which allows to simulate a particle-wave duality and non-continuous interactions, even for classical systems.
MoSyD-Jahresbericht 2014 : Drogentrends in Frankfurt am Main : Monitoring-System Drogentrends
(2015)
A series of photon scattering experiments has been performed on the double-beta decay partners 76Ge and 76Se, in order to investigate their dipole response up to the neutron separation threshold. Gamma-ray beams from bremsstrahlung at the S-DALINAC and from Compton-backscattering at HIGS have been used to measure absolute cross sections and parities of dipole excited states, respectively. The HIGS data allows for indirect measurement of averaged branching ratios, which leads to significant corrections in the observed excitation cross sections. Results are compared to statistical calculations, to test photon strength functions and the Axel-Brink hypothesis.
Evidence for hydrodynamical flow in AA or in pA collisons is to a large extent obtained from the observation of identified hadrons, such as pions, kaons, and protons. But much more information in particular about the late stage can be obtained by also considering unstable particles, which decay during the lifetime of the expanding hadronic matter. We therefore started to use EPOS3, a unified approach for pp, pA, and AA scattering, to investigate the production of stable and unstable particles.
Stechmücken (Dipteren: Culicidae) sind weltweit mit über 3500 Arten und mit Ausnahme der arktischen Regionen ubiquitär vertreten. Die medizinische Relevanz dieser Tiergruppe, begründet durch die hämatophage Lebensweise der Weibchen, erschloss sich bereits Ende des 19. Jh. und hat bis heute Bestand. Jedes Jahr sterben rund 600.000 Menschen an den Folgen der Malaria und fast 100 Mio. Menschen infizieren sich mit dem Denguefieber. Zwar beziehen sich diese Zahlen fast ausschließlich auf die Entwicklungsländer, aber im Zuge des Klimawandels und des immer stärkeren Welthandels kommt es auch in Europa und den USA immer wieder zu Ausbrüchen vorher nicht relevanter Krankheiten. So hat sich das West-Nil- Virus seit 1999 in Nordamerika rasant verbreitet. Im Jahr 2013 gab es dort rund 2500 Fälle, von denen 119 zum Tod führten. In Europa traten hingegen Krankheiten wie das Chikungunyafieber (Italien 2007) oder das Denguefieber (Frankreich 2010/2013) auf. Die Gründe für diese Ausbrüche sind vor allem in der Einschleppung neuer Vektorspezies und Krankheitserreger sowie in den veränderten Wirtspräferenzen einheimischer Stechmückenarten zu suchen. Das Wissen um das Vektorpotential der in Deutschland heimischen Stechmücken konnte vor allem durch die seit 2009 initiierten Monitoring-Programme stetig erweitert werden. Auch die Veränderung der heimischen Fauna durch invasive Arten wie Ochlerotatus japonicus japonicus oder Aedes albopictus wird intensiv erforscht. Dennoch ist hinsichtlich der Biologie, Ökologie sowie Genetik vieler Arten noch immer wenig bekannt.
Die vorliegende Dissertation, welche auf Basis von vier (ISI-) Einzelpublikationen kumulativ angefertigt wurde, beschäftigte sich mit der Analyse der genetischen Variabilität sowie der Zoogeographie der untersuchten Arten und der Etablierung einer schnellen und kostengünstigen Methode zur Artdiagnostik. Besonderes Augenmerk wurde bei den Analysen auf die beiden heimischen Arten Culex pipiens und Culex torrentium sowie die invasive Art Ochlerotatus japonicus japonicus gelegt. Ziel war es, die noch bestehenden Wissenslücken zu füllen, um zukünftige Monitoring-Programme besser koordinieren sowie Analysen zur Vektorkompetenz und Genetik dieser Arten gezielter durchführen zu können.
Es konnte gezeigt werden, dass Cx. pipiens und Cx. torrentium deutliche Unterschiede in ihren Populationsstrukturen aufwiesen welche auf verschiedene evolutive Prozesse hindeuten. Die geringere genetische Variabilität in Cx. pipiens lässt auf positive Selektion durch z.B. Insektizidresistenz im Zuge durchgeführter Bekämpfungsmaßnahmen oder die Infektion mit Wolbachien schließen. Die analysierte Populationsstruktur von Cx. torrentium spricht hingegen für eine geringe Ausbreitung, wodurch der genetische Austausch reduziert wurde und so die untersuchten Populationen genetisch stärker voneinander abwichen. Des Weiteren ließen die Analysen des Cytochrom c Oxidase Untereinheit 1-Fragmentes (cox1) Rückschlüsse auf die Zoogeographie dieser Arten in Deutschland zu - wobei beide Arten über das Untersuchungsgebiet verteilt waren, Cx. torrentium jedoch in den neuen Bundesländern weniger häufig nachgewiesen wurde als in den alten und eine geringere gefangene Individuenzahl aufwies. Basierend auf der ökologischen Nischenmodellierung konnten potentiell neue Verbreitungsgebiete für die Art Ochlerotatus japonicus japonicus identifiziert werden. Als klimatisch besonders günstig zeigten sich dabei Südhessen, das Saarland sowie nördliche Teile Nordrhein-Westfalens. Mit Hilfe der etablierten Methode der direct-PCR wird in Zukunft eine schnellere und kostengünstigere Identifizierung von Stechmücken erfolgen können, welche aufgrund bestimmungsrelevanter Merkmale nicht mehr morphologisch zu identifizieren sind.
Um das Wissen über die Stechmücken in Deutschland fortlaufend zu intensivieren, ist sowohl das Weiterführen der Monitoring-Programme als auch die molekularbiologische Aufarbeitung der Proben nötig. Durch die Anwendung neuer Techniken und weiterer molekularer Marker wird es möglich sein, weitere Krankheitserreger sowie genetische Besonderheiten der heimischen Stechmückenfauna nachzuweisen. Aber auch die Überwachung invasiver Stechmückenarten durch die Modellierung potentieller Verbreitungsgebiete und die Anwendung molekularbiologischer Analysemethoden zum Detektieren der Arten und möglicher Krankheitserreger wird ein wichtiger Bestandteil der weiteren Forschung sein.
WHILE CLOUD MARKETS PROMISE UNLIMITED RESOURCE SUPPLIES, INDIVIDUAL PROVIDERS MIGHT BE UNABLE TO OFFER SUFFICIENT PHYSICAL CAPACITY TO SERVE LARGE CUSTOMERS. A SOLUTION IS TO FORM CLOUD COLLABORATIONS, IN WHICH MULTIPLE CLOUD PROVIDERS UNITE FORCES IN ORDER TO CONJOINTLY OFFER CAPACITIES WITHIN CLOUD MARKETS. QUALITY OF SERVICE (QOS) AND SECURITY ASPECTS ARE THE PRIMARY CONSIDERATIONS IN BUILDING SUCH COLLABORATIONS. THIS RESEARCH REPORT PRESENTS A CORRESPONDING OPTIMIZATION APPROACH FOR THE SELECTION OF COLLABORATIVE CLOUD PROVIDERS UNDER CONSIDERATION OF FULFILLMENT OF CLOUD USERS’ QOS AND SECURITY REQUIREMENTS.
Diese Woche steht nicht im Zeichen des #varoufake – schlicht und einfach weil es wichtigere Dinge gibt als den deutschen Michel mit Schaum vorm Mund. Stattdessen haben wir Debatten über Konfliktstudien und ihre Kontrollmöglichkeiten, Neues zu Venezuela, Postkoloniale Betrachtungen, Infos zu PPP-Projekten und einen weiteren ISA-Recap für Euch gesammelt. Und auch #blockupy darf nicht fehlen. Viel Spaß!
Diese Woche wieder ein Kessel Buntes aus der Welt der Blogs und Magazine. Die Themen diese Woche sind islamistische Rekrutierungsstrategien, Menschenrechtsregime, Kindersoldaten und Boko Haram. Dazu gibt es ein Interview mit Noam Chomsky und ein interessantes Blogforum zu Völkerrechtsgeschichten. Viel Spaß!
Diesmal kein Hinweis auf einen lesenswerten Text, sondern auf eine Veranstaltung, die von Genocide Alert mit der Deutschen Atlantischen Gesellschaft in Berlin organisiert wird: Am 15.6. um 18:30 Uhr diskutieren im Presse- und Informationsamt der Bundesregierung Dr. Klaus Kinkel, ehemaliger Bundesaußenminister a.D., Alfred Grannas vom Auswärtiges Amt, Prof. Dr. Axel Hagedorn, der Anwalt der Stiftung “Mütter von Srebrenica” sowie Prof. Dr. Wolfgang Höpken von der Uni Leipzig über das Massaker, das im Jahr 1995 in Srebrenica stattgefunden hat...