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The elliptic flow of electrons from beauty hadron decays at midrapidity (|y| < 0.8) is measured in Pb-Pb collisions at sNN−−−√ = 5.02 TeV with the ALICE detector at the LHC. The azimuthal distribution of the particles produced in the collisions can be parameterized with a Fourier expansion, in which the second harmonic coefficient represents the elliptic flow, v2. The v2 coefficient is measured for the first time in transverse momentum (pT) range 1.3-6 GeV/c in the centrality class 30-50%. The measurement of electrons from beauty-hadron decays exploits their larger mean proper decay length cτ≈ 500 μm compared to that of charm hadrons and most of the other background sources. The v2 of electrons from beauty hadron decays at midrapidity is found to be positive with a significance of 3.75σ. The results provide insights on the degree of thermalization of beauty quarks in the medium. A model assuming full thermalization of beauty quarks is strongly disfavoured by the measurement at high pT, but is in agreement with the results at low pT. Transport models including substantial interactions of beauty quarks with an expanding strongly-interacting medium describe the measurement.
Measurements of the elliptic flow coefficient relative to the collision plane defined by the spectator neutrons v2{ΨSP} in collisions of Pb ions at center-of-mass energy per nucleon-nucleon pair sNN−−−√=2.76 TeV and Xe ions at sNN−−−√=5.44 TeV are reported. The results are presented for charged particles produced at midrapidity as a function of centrality and transverse momentum. The ratio between v2{ΨSP} and the elliptic flow coefficient relative to the participant plane v2{4}, estimated using four-particle correlations, deviates by up to 20% from unity depending on centrality. This observation differs strongly from the magnitude of the corresponding eccentricity ratios predicted by the TRENTo and the elliptic power models of initial state fluctuations that are tuned to describe the participant plane anisotropies. The differences can be interpreted as a decorrelation of the neutron spectator plane and the reaction plane because of fragmentation of the remnants from the colliding nuclei, which points to an incompleteness of current models of initial state fluctuations. A significant transverse momentum dependence of the ratio v2{ΨSP}/v2{4} is observed in all but the most central collisions, which may help to understand whether momentum anisotropies at low and intermediate transverse momentum have a common origin in initial state fluctuations. The ratios of v2{ΨSP} and v2{4} to the corresponding initial state eccentricities for Xe-Xe and Pb-Pb collisions at similar initial entropy density show a difference of (7.0±0.9)% with an additional variation of +1.8% when including RHIC data in the TRENTo parameter extraction. These observations provide new experimental constraints for viscous effects in the hydrodynamic modeling of the expanding quark-gluon plasma.
Measurements of the elliptic flow coefficient relative to the collision plane defined by the spectator neutrons v2{ΨSP} in collisions of Pb ions at center-of-mass energy per nucleon-nucleon pair sNN−−−√=2.76 TeV and Xe ions at sNN−−−√=5.44 TeV are reported. The results are presented for charged particles produced at midrapidity as a function of centrality and transverse momentum. The ratio between v2{ΨSP} and the elliptic flow coefficient relative to the participant plane v2{4}, estimated using four-particle correlations, deviates by up to 20% from unity depending on centrality. This observation differs strongly from the magnitude of the corresponding eccentricity ratios predicted by the TRENTo and the elliptic power models of initial state fluctuations that are tuned to describe the participant plane anisotropies. The differences can be interpreted as a decorrelation of the neutron spectator plane and the reaction plane because of fragmentation of the remnants from the colliding nuclei, which points to an incompleteness of current models of initial state fluctuations. A significant transverse momentum dependence of the ratio v2{ΨSP}/v2{4} is observed in all but the most central collisions, which may help to understand whether momentum anisotropies at low and intermediate transverse momentum have a common origin in initial state fluctuations. The ratios of v2{ΨSP} and v2{4} to the corresponding initial state eccentricities for Xe-Xe and Pb-Pb collisions at similar initial entropy density show a difference of (7.0±0.9)% with an additional variation of +1.8% when including RHIC data in the TRENTo parameter extraction. These observations provide new experimental constraints for viscous effects in the hydrodynamic modeling of the expanding quark-gluon plasma.
Measurements of the elliptic flow coefficient relative to the collision plane defined by the spectator neutrons v2{ΨSP} in collisions of Pb ions at center-of-mass energy per nucleon–nucleon pair sNN=2.76 TeV and Xe ions at sNN=5.44 TeV are reported. The results are presented for charged particles produced at midrapidity as a function of centrality and transverse momentum for the 5–70% and 0.2–6 GeV/c ranges, respectively. The ratio between v2{ΨSP} and the elliptic flow coefficient relative to the participant plane v2{4}, estimated using four-particle correlations, deviates by up to 20% from unity depending on centrality. This observation differs strongly from the magnitude of the corresponding eccentricity ratios predicted by the TRENTo and the elliptic power models of initial state fluctuations that are tuned to describe the participant plane anisotropies. The differences can be interpreted as a decorrelation of the neutron spectator plane and the reaction plane because of fragmentation of the remnants from the colliding nuclei, which points to an incompleteness of current models describing the initial state fluctuations. A significant transverse momentum dependence of the ratio v2{ΨSP}/v2{4} is observed in all but the most central collisions, which may help to understand whether momentum anisotropies at low and intermediate transverse momentum have a common origin in initial state fluctuations. The ratios of v2{ΨSP} and v2{4} to the corresponding initial state eccentricities for Xe–Xe and Pb–Pb collisions at similar initial entropy density show a difference of (7.0±0.9)% with an additional variation of +1.8% when including RHIC data in the TRENTo parameter extraction. These observations provide new experimental constraints for viscous effects in the hydrodynamic modeling of the expanding quark–gluon plasma produced in heavy-ion collisions at the LHC.
The measurements of the (anti)deuterons elliptic flow (v2) and the first measurements of triangular flow (v3) in Pb-Pb collisions at a center-of-mass energy per nucleon-nucleon collisions sNN−−−√ = 5.02 TeV are presented. A mass ordering at low transverse momentum (pT) is observed when comparing these measurements with those of other identified hadrons, as expected from relativistic hydrodynamics. The measured (anti)deuterons v2 lies between the predictions from the simple coalescence and blast-wave models, which provide a good description of the data only for more peripheral and for more central collisions, respectively. The mass number scaling, which is violated for v2, is approximately valid for the (anti)deuterons v3. The measured v2 and v3 are also compared with the predictions from a coalescence approach with phase-space distributions of nucleons generated by iEBE-VISHNU with AMPT initial conditions coupled with UrQMD, and from a dynamical model based on relativistic hydrodynamics coupled to the hadronic afterburner SMASH. The model predictions are consistent with the data within the uncertainties in mid-central collisions, while a deviation is observed in central centrality intervals.
The measurements of the (anti)deuterons elliptic flow (v2) and the first measurements of triangular flow (v3) in Pb-Pb collisions at a center-of-mass energy per nucleon-nucleon collisions sNN−−−√ = 5.02 TeV are presented. A mass ordering at low transverse momentum (pT) is observed when comparing these measurements with those of other identified hadrons, as expected from relativistic hydrodynamics. The measured (anti)deuterons v2 lies between the predictions from the simple coalescence and blast-wave models, which provide a good description of the data only for more peripheral and for more central collisions, respectively. The mass number scaling, which is violated for v2, is approximately valid for the (anti)deuterons v3. The measured v2 and v3 are also compared with the predictions from a coalescence approach with phase-space distributions of nucleons generated by iEBE-VISHNU with AMPT initial conditions coupled with UrQMD, and from a dynamical model based on relativistic hydrodynamics coupled to the hadronic afterburner SMASH. The model predictions are consistent with the data within the uncertainties in mid-central collisions, while a deviation is observed in central centrality intervals.
The measurements of the (anti)deuterons elliptic flow (v2) and the first measurements of triangular flow (v3) in Pb-Pb collisions at a center-of-mass energy per nucleon-nucleon collisions sNN−−−√ = 5.02 TeV are presented. A mass ordering at low transverse momentum (pT) is observed when comparing these measurements with those of other identified hadrons, as expected from relativistic hydrodynamics. The measured (anti)deuterons v2 lies between the predictions from the simple coalescence and blast-wave models, which provide a good description of the data only for more peripheral and for more central collisions, respectively. The mass number scaling, which is violated for v2, is approximately valid for the (anti)deuterons v3. The measured v2 and v3 are also compared with the predictions from a coalescence approach with phase-space distributions of nucleons generated by iEBE-VISHNU with AMPT initial conditions coupled with UrQMD, and from a dynamical model based on relativistic hydrodynamics coupled to the hadronic afterburner SMASH. The model predictions are consistent with the data within the uncertainties in mid-central collisions, while a deviation is observed in central centrality intervals.
Lernmodule wie Web Based Trainings (WBT) sind eine Methode um eLearning Inhalte anzubieten. Web Based Trainings basieren per Definition auf dem Word Wide Web (WWW). Durch die Entwicklung des Web zum Web 2.0 sind für Benutzer neue Möglichkeiten entstanden am Web teilzunehmen. Dadurch wurde auch das eLearning beeinflusst. In dieser Arbeit werden die Innovationen für den Autorenprozess von Web Based Trainings betrachtet. Ihre Nützlichkeit soll anhand dem Autorensystem LernBar deutlich gemacht werden. Die Analyse weiterer Autorensysteme verdeutlicht den aktuellen Stand. Die Stärken und Schwächen der untersuchten Autorensysteme werden für die Anforderungsanalyse einer web-basierten LernBar verwendet. Das Konzept für Web 2.0 Based Training beschreibt den neuen Autorenprozess in der LernBar. Das neue Konzept ermöglicht Flexibilität, die zu neuen Einsatzszenarien führt. Schwierigkeiten in der Umsetzung werden diskutiert.
Eine verteilte Infrastruktur für typ- und diensterweiterbare orthogonale digitale Bibliotheken
(2002)
Ziel dieser Arbeit war es, eine verteilte Infrastruktur zu entwickeln, die die Realisierung skalierbarer erweiterbarer orthogonaler Digitaler Bibliotheken erlaubt. Dabei sollte die Skalierbarkeit sowohl hinsichtlich der Zahl der unterstützten Anwender als auch hinsichtlich der Zahl der gespeicherten Dokumente gewährleistet sowie die Erweiterbarkeit um neue Typen und um neue Dienste sichergestellt werden. In einem ersten Schritt wurde ein Modell skalierbarer erweiterbarer orthogonaler Digitaler Bibliotheken entworfen, das die für Erweiterbarkeit und Orthogonalität notwendigen Elemente und Mechanismen identifiziert. Anhand dieses Modells erfolgte dann eine Untersuchung existierender Systeme zur Verarbeitung digitaler Dokumente im Hinblick auf ihre Eignung zur Realisierung einer skalierbaren, erweiterbaren, orthogonalen Digitalen Bibliothek. Resultat dieser Untersuchung war, daß in existierenden Systemen zur Verarbeitung digitaler Dokumente Erweiterbarkeit nur auf Kosten der Orthogonalität oder Skalierbarkeit unterstützt wird. Als Grund dafür wurde eine mangelnde Unterstützung der transparenten Erweiterung und Interpretation der Zuordnungsfunktion durch diese Systeme erkannt. Die Ursache dieses Mangels ist die unzureichende Benennung der Elemente der Zuordnungsfunktionen in den existierenden Systemen. Um eine Infrastruktur für Digitale Bibliotheken zu entwickeln, die die genannten Anforderungen erfüllt, wurden drei Maßnahmen getroffen: die Einführung einer systemweit eindeutigen Benennung der Elemente der Zuordnungsfunktion, der Entwurf eines Mechanismus zur transparenten Verteilung der Zuordnungsfunktion in der Digitalen Bibliothek und die Entwicklung eines Mechanismus zur transparenten Bereitstellung von Dokumentmethoden in den, an der Digitalen Bibliothek beteiligten Rechnerknoten. Die eindeutige Benennung wurde durch die Definition orthogonaler Operationen ermöglicht. Die Verteilung der Zuordnungsfunktion in der Digitalen Bibliothek konnte durch die Einführung von Metadokumenten erreicht werden. Das Konzept der Metadokumente basiert auf der Erkenntnis, daß die Komponenten der Digitalen Bibliothek nur die Teile der Zuordnungsfunktion benötigen, die sich auf die Dokumente beziehen, die sie bearbeiten. Diese dokumentspezifischen Teile der Zuordnungsfunktion erhält man durch Partitionieren der Zuordnungsfunktion entlang der Dimension der Dokumente. Die dokumentspezifischen Zuordnungsfunktionen werden dann zusammen mit dem Dokumentinhalt in Form eines Metadokuments zusammengefaßt. Aufgrund des Verzichts auf eine Typabbildung ist in jedem Metadokument die vollständige dokumentspezifische Zuordnungsfunktion gespeichert. Die Verteilung der Zuordnungsfunktion in der Digitalen Bibliothek ist damit allein durch den Transport des Dokumentinhalts in Form der Metadokumente möglich geworden. Die transparente Bereitstellung der Dokumentmethoden konnte durch Verwendung von mobilen Programmen zur Implementierung von Dokumentmethoden erreicht werden. Digitale Bibliotheken lassen sich so durch Erstellung eines entsprechenden Metadokuments durch den Dokumentautor transparent um neue Dokumenttypen erweitern. Es wurde gezeigt, wie auf der Basis dieser Infrastruktur eine Vielzahl verschiedener Dokumenttypen realisiert werden können. Dazu zählen Dokumente, die unterschiedliche Formen der Präsentation realisieren, sowie Dokumente zur verteilten Datenhaltung, zur Aggregation von Dokumenten und zur Realisierung zugriffsgeschützter und vertraulicher Dokumente. Die Erweiterung um neue Dienste wurde durch die Definition mobiler Dokumente ermöglicht, die die Verteilung neuer Dienstfunktionen innerhalb der Digitalen Bibliothek erlauben. Mobile Dokumente können, analog zu nicht mobilen Dokumenten, durch den Autor des Dokuments, in diesem Fall den Gestalter des Dienstes, transparent in die Digitale Bibliothek integriert werden. Zusammen mit der Möglichkeit zur Einführung neuer orthogonaler Operationen läßt sich dadurch das Dienstspektrum der Digitalen Bibliothek dynamisch erweitern. Die Elemente der Infrastruktur wurden unter der Verwendung standardisierter Protokolle und existierender Laufzeitumgebungen für interpretierte Sprachen realisiert. Auf der Basis dieser Realisierung wurden verschiedene Dokumente implementiert, anhand derer die Umsetzbarkeit der entwickelten Konzepte demonstriert werden konnte. Der Einsatz plattformunabhängiger Sprachen zur Implementierung von Dokumentmethoden ermöglicht eine Integration zukünftiger Plattformen in die Infrastruktur, ohne daß dazu eine Änderung der existierenden Dokumente und Methoden notwendig wird. In dieser Arbeit wurde eine Infrastruktur entworfen, auf deren Grundlage sich skalierbare erweiterbare orthogonale Digitale Bibliotheken realisieren lassen. Das resultierende System läßt sich durch die Dokumentautoren und Dienstgestalter transparent um neue Dokumenttypen und Dienste erweitern. Durch die konsequente Vermeidung zentraler Komponenten konnte die Skalierbarkeit des Systems in der Zahl der unterstützten Anwender sowie in der Zahl der verwalteten Dokumente sichergestellt werden. Ausgehend von den in dieser Arbeit entwickelten Konzepten können weitergehende Fragestellungen diskutiert werden. So kann die Möglichkeit zur einer engeren Integration der Präsentation aggregierter multimedialer Dokumente, wie sie z. B. im InformediaProjekt bei der synchronisierten Darstellung geographischer Regionen und darauf bezogener VideoDaten vorgenommen wird (vgl. [13]), untersucht werden. Eine Integration unterschiedlicher Dokumente im Präsentationsraum könnte durch die Definition einer orthogonalen MultimediaPresentOperation geschehen, die die Angabe von Koordinaten im Dokument und Präsentationsraum, wie sie z. B. in HyTime [64] möglich ist, zur Kontrolle der Präsentation erlaubt. In der vorliegenden Arbeit wurde der Schutz einzelner AusführungsServer gegen böswillige Dokumentmethoden behandelt. Mit der Möglichkeit zur Erstellung mobiler Dokumente verdient der Schutz des ServerVerbundes zur Begrenzung der Ressourcennutzung durch einen Initiator ebenfalls eine eingehendere Betrachtung. Hier könnten Konzepte aus Infrastrukturen für mobile Agenten, z. B. AgentTcl [42], angepaßt werden, z. B. die Kontingentierung der Ressourcennutzung auf den Rechnerknoten innerhalb einer administrativen Domäne und die Verwendung elektronischen Geldes zur Limitierung der Ressourcennutzung durch mobile Dokumente, die sich zwischen mehreren administrativen Domänen bewegen. Zur Effizienzsteigerung könnten Verfahren zur Übersetzung von plattformunabhängigem Zwischencode in nativen Code der Zielmaschine, wie sie beispielsweise in [33] beschrieben sind, eingesetzt werden. In diesem Zusammenhang sind geeignete Mittel für eine Durchsetzung der Sicherheitsanforderungen auszuwählen und ihr Einfluß auf den zu erwartenden PerformanceGewinn zu untersuchen.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der numerischen Behandlung elasto-plastischer Materialmodelle unter großen Deformationen. Elasto-plastisches Materialverhalten zeichnet sich dadurch aus, dass neben den reversiblen (elastischen) Deformationen auch irreversible (plastische) Deformationen betrachtet werden, die einem Evolutionsgesetz folgen. Ein numerischer Algorithmus der Elasto-Plastizität muss daher dieses plastische Evolutionsgesetz zusammen mit den klassischen Erhaltungsgleichungen der Kontinuumsmechanik lösen und geeignet behandeln. Der prominenteste Vertreter eines elasto-plastischen Algorithmus' ist der sogenannte Return-Mapping-Algorithmus (RMA). Neben seiner Funktionalität werden allerdings auch die einschränkenden Modellannahmen beleuchtet, auf denen der RMA gründet. Diese beschränkte Anwendungsmöglichkeit motiviert die Entwicklung eines neuen Plastizitätsalgorithmus'. Der in dieser Arbeit entwickelte Verallgemeinerte Plastizitätsalgorithmus (GPA: Generalised Plasticity Algorithm) führt eine zusätzliche Linearisierung bezüglich der plastischen Variable ein, in der das plastische Evolutionsgesetz formuliert ist. In der vorliegenden Arbeit ist diese Variable durch den plastischen Deformationstensor gegeben, der die Inverse des plastischen rechten Cauchy-Greenschen Deformationstensors beschreibt. Somit erlaubt der GPA eine Behandlung von allgemeineren und komplexeren elasto-plastischen Modellen als der RMA.
Anhand von bekannten Benchmark-Problemen werden die beiden Algorithmen in dieser Arbeit validiert und verglichen. Ein numerischer Test zur Poroplastizität unter großen Deformationen dient schließlich als Beleg dafür, dass der GPA auf Modelle anwendbar ist, die durch komplexes elasto-plastisches Materialverhalten charakterisiert sind und für die der RMA in seiner klassischen Form nicht als Lösungsstrategie gewählt werden kann.
Neben der Entwicklung des Verallgemeinerten Plastizitätsalgorithmus' hat diese Arbeit das Ziel industrielle Anwendungen effizient zu lösen. Dazu wird für ein Problem der linearen Elastizität der effiziente Einsatz des Mehrgitterlösers bis zu einer viertel Million Prozessoren gezeigt und es werden elasto-plastische Rechnungen für zwei industrielle Beispiele mit einer anspruchsvollen Geometrie durchgeführt.
Die vorliegende Arbeit stellt ein organisches Taskverarbeitungssystem vor, das die zuverlässige Verwaltung und Verarbeitung von Tasks auf Multi-Core basierten SoC-Architekturen umsetzt. Aufgrund der zunehmenden Integrationsdichte treten bei der planaren Halbleiter-Fertigung vermehrt Nebeneffekte auf, die im Systembetrieb zu Fehler und Ausfällen von Komponenten führen, was die Zuverlässigkeit der SoCs zunehmend beeinträchtigt. Bereits ab einer Fertigungsgröße von weniger als 100 nm ist eine drastische Zunahme von Elektromigration und der Strahlungssensitivität zu beobachten. Gleichzeitig nimmt die Komplexität (Applikations-Anforderungen) weiter zu, wobei der aktuelle Trend auf eine immer stärkere Vernetzung von Geräten abzielt (Ubiquitäre Systeme). Um diese Herausforderungen autonom bewältigen zu können, wird in dieser Arbeit ein biologisch inspiriertes Systemkonzept vorgestellt. Dieses bedient sich der Eigenschaften und Techniken des menschlichen endokrinen Hormonsystems und setzt ein vollständig dezentrales Funktionsprinzip mit Selbst-X Eigenschaften aus dem Organic Computing Bereich um. Die Durchführung dieses organischen Funktionsprinzips erfolgt in zwei getrennten Regelkreisen, die gemeinsam die dezentrale Verwaltung und Verarbeitung von Tasks übernehmen. Der erste Regelkreis wird durch das künstliche Hormonsystem (KHS) abgebildet und führt die Verteilung aller Tasks auf die verfügbaren Kerne durch. Die Verteilung erfolgt durch das Mitwirken aller Kerne und berücksichtigt deren lokale Eignung und aktueller Zustand. Anschließend erfolgt die Synchronisation mit dem zweiten Regelkreis, der durch die hormongeregelte Taskverarbeitung (HTV) abgebildet wird und einen dynamischen Task-Transfer gemäß der aktuellen Verteilung vollzieht. Dabei werden auch die im Netz verfügbaren Zustände von Tasks berücksichtigt und es entsteht ein vollständiger Verarbeitungspfad, ausgehend von der initialen Taskzuordnung, hinweg über den Transfer der Taskkomponenten, gefolgt von der Erzeugung der lokalen Taskinstanz bis zum Start des zugehörigen Taskprozesses auf dem jeweiligen Kern. Die System-Implementierung setzt sich aus modularen Hardware- und Software-Komponenten zusammen. Dadurch kann das System entweder vollständig in Hardware, Software oder in hybrider Form betrieben und genutzt werden. Mittels eines FPGA-basierten Prototyps konnten die formal bewiesenen Zeitschranken durch Messungen in realer Systemumgebung bestätigt werden. Die Messergebnisse zeigen herausragende Zeitschranken bezüglich der Selbst-X Eigenschaften. Des Weiteren zeigt der quantitative Vergleich gegenüber anderen Systemen, dass der hier gewählte dezentrale Regelungsansatz bezüglich Ausfallsicherheit, Flächen- und Rechenaufwand deutlich überlegen ist.
Ein Ansatz für semantisches Selbstmanagement von verteilten Anwendungen im privaten Lebensumfeld
(2014)
Die Anreicherung des privaten Lebensumfelds mit intelligenten technischen Assistenzsystemen wird in den nächsten Jahrzehnten stark zunehmen. Als Teil dieser Entwicklung wird die Nutzung von externen und hauseigenen IT-Diensten steigen, wodurch sich auch die Komplexität der entstehenden Gesamtsysteme erhöht. Hier sind Ansätze gefordert, diese Systeme auch für technisch nicht versierte Benutzer produktiv nutzbar und beherrschbar zu gestalten, um eine Überforderung zu vermeiden. Im Umfeld häuslicher Dienstplattformen, die eine zentrale Rolle in solchen Systemen übernehmen, nimmt seit ein paar Jahren die Bedeutung der semantischen Modellierung von Diensten stark zu. Diese dient zum einen der formalen Repräsentation von zugehörigen Kontextinformationen, die durch Interaktion mit Sensoren und Aktoren entstehen, und zum anderen der Verbesserung der Interoperabilität zwischen Systemen unterschiedlicher Hersteller. Bisherige Ansätze beschränken sich jedoch auf den Einsatz eines zentralen Rechenknotens zur Ausführung der Dienstplattform und nutzen Semantik – wenn überhaupt – nur zur Verarbeitung von Kontextinformationen. Ein technisches Management des Gesamtsystems findet i.d.R. nicht statt.
Vor diesem Hintergrund ist das Ziel dieser Arbeit die Entwicklung eines Ansatzes für semantisches Selbstmanagement von verteilten dienstbasierten Anwendungen speziell im Umfeld häuslicher Dienstplattformen.
Die vorliegende Arbeit definiert zunächst formale Ontologien für Dienste, Dienstgütemanagement, Selbstmanagement und zugehörige Managementregeln, die zur Laufzeit mit konkreten Diensten und deren erfassten Leistungskenngrößen integriert werden. Durch einen modellgetriebenen Architekturansatz (Model Driven Architecture, MDA) wird ein technologieunabhängiges Management auf abstrakter Ebene ermöglicht, das die Wiederverwendbarkeit von Managementregeln in anderen Szenarien erlaubt.
Dieser Ansatz wird zunächst in eine Architektur für einen hochverfügbaren autonomen Manager überführt, der die Überwachung und Steuerung von Diensten und zugehörigen Dienstplattformen übernehmen kann und auf der aus dem Autonomic Computing bekannten MAPE-K-Kontrollschleife (Monitor, Analyze, Plan, Execute, Knowledge) basiert.
Den Abschluss der Arbeit bildet eine qualitative und quantitative Evaluation (mittels einer OSGi-basierten prototypischen Umsetzung) der erreichten Ergebnisse, die einen Einsatz über die Grenzen des privaten Lebensumfelds hinaus nahelegen.
The extraction of strictness information marks an indispensable element of an efficient compilation of lazy functional languages like Haskell. Based on the method of abstract reduction we have developed an e cient strictness analyser for a core language of Haskell. It is completely written in Haskell and compares favourably with known implementations. The implementation is based on the G#-machine, which is an extension of the G-machine that has been adapted to the needs of abstract reduction.
We present efficient non-malleable commitment schemes based on standard assumptions such as RSA and Discrete-Log, and under the condition that the network provides publicly available RSA or Discrete-Log parameters generated by a trusted party. Our protocols require only three rounds and a few modular exponentiations. We also discuss the difference between the notion of non-malleable commitment schemes used by Dolev, Dwork and Naor [DDN00] and the one given by Di Crescenzo, Ishai and Ostrovsky [DIO98].
The brain is a highly dynamic and variable system: when the same stimulus is presented to the same animal on the same day multiple times, the neural responses show high trial-to-trial variability. In addition, even in the absence of sensory stimulation neural recordings spontaneously show seemingly random activity patterns. Evoked and spontaneous neural variability is not restricted to activity but is also found in structure: most synapses do not survive for longer than two weeks and even those that do show high fluctuations in their efficacy.
Both forms of variability are further affected by stochastic components of neural processing such as frequent transmission failure. At present it is unclear how these observations relate to each other and how they arise in cortical circuits.
Here, we will investigate how the self-organizational processes of neural circuits affect the high variability in two different directions: First, we will show that recurrent dynamics of self-organizing neural networks can account for key features of neural variability. This is achieved in the absence of any intrinsic noise sources by the neural network models learning a predictive model of their environment with sampling-like dynamics. Second, we will show that the same self-organizational processes can compensate for intrinsic noise sources. For this, an analytical model and more biologically plausible models are established to explain the alignment of parallel synapses in the presence of synaptic failure.
Both modeling studies predict properties of neural variability, of which two are subsequently tested on a synapse database from a dense electron microscopy reconstruction from mouse somatosensory cortex and on multi-unit recordings from the visual cortex of macaque monkeys during a passive viewing task. While both analyses yield interesting results, the predicted properties were not confirmed, guiding the next iteration of experiments and modeling studies.
Effect sizes in experimental pain produced by gender, genetic variants and sensitization procedures
(2011)
Background: Various effects on pain have been reported with respect to their statistical significance, but a standardized measure of effect size has been rarely added. Such a measure would ease comparison of the magnitude of the effects across studies, for example the effect of gender on heat pain with the effect of a genetic variant on pressure pain. Methodology/Principal Findings: Effect sizes on pain thresholds to stimuli consisting of heat, cold, blunt pressure, punctuate pressure and electrical current, administered to 125 subjects, were analyzed for 29 common variants in eight human genes reportedly modulating pain, gender and sensitization procedures using capsaicin or menthol. The genotype explained 0–5.9% of the total interindividual variance in pain thresholds to various stimuli and produced mainly small effects (Cohen's d 0–1.8). The largest effect had the TRPA1 rs13255063T/rs11988795G haplotype explaining >5% of the variance in electrical pain thresholds and conferring lower pain sensitivity to homozygous carriers. Gender produced larger effect sizes than most variant alleles (1–14.8% explained variance, Cohen's d 0.2–0.8), with higher pain sensitivity in women than in men. Sensitization by capsaicin or menthol explained up to 63% of the total variance (4.7–62.8%) and produced largest effects according to Cohen's d (0.4–2.6), especially heat sensitization by capsaicin (Cohen's d = 2.6). Conclusions: Sensitization, gender and genetic variants produce effects on pain in the mentioned order of effect sizes. The present report may provide a basis for comparative discussions of factors influencing pain.
In dieser Diplomarbeit wird ein Echtzeit-Verfahren vorgestellt, um einen wassergefüllten Ballon zu simulieren. Grundlage des Verfahrens ist ein Feder-Masse-Dämpfer–System, das zusammen mit Methoden zur Erhaltung des Innenvolumens sowie einer topologieerhaltenden Datenstruktur kombiniert wurde. Die Masse des Wassers wird dabei auf Massepartikel an der Oberfläche des Gummiballons aufgeteilt, an denen die Wirkung der physikalischen Kräfte Gravitation, Innendruck und elastische Zugkraft der Oberfläche ausgewertet wird. Dies erfolgt durch iterative Anwendung eines Simulationsschrittes, bei dem die auf die Massepartikel wirkenden Beschleunigungen ermittelt und in eine Bewegung übertragen wird. Bei der Umsetzung in C++ wurde das Verfahren mit Hilfe des Echtzeit-3D-Szenengraphen OGRE (Object-oriented Graphics Rendering Engine) implementiert.
Mögliche Einsatzgebiete sind interaktive Simulationsumgebungen oder andere Echtzeit-Anwendungen in den Bereichen Multimedia und Unterhaltung sowie Nicht-Echtzeit-Verfahren zur Bildgenerierung und physikalischen Simulation.