Nach einem ausführlichem Überblick über den Kenntnisstand der Genetik und Neurowissenschaft von allgemeiner Intelligenz und einer methodischen Anmerkung zur Notwendigkeit der Berücksichtigung latenter Variablen in den kognitiven Neurowissenschaften am Beispiel einer Reanalyse publizierter Ergebnisse wir das am besten etablierte Gehirnkorrelat der Intelligenz, die Gehirngröße, aus evolutionsgenetischer Perspektive neu betrachtet. Schätzungen des Koeffizienten additiv-genetischer deuten an, dass es keine rezente direktionale Selektion auf Gehirngröße gegeben hat, was ihre Validität als Proxy für Intelligenz in evolutionären Studien in Frage stellt. Stattdessen deuten Korrelationen der Gesichtssymmetrie älterer Männer mit Intelligenz und Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit an, dass organismusweite Entwicklungsstabilität eine wichtige Grundlage von unterschieden in kognitiven Fähigkeiten sein könnte. Im zweiten Teil dieser Arbeit geht es vornehmlich um die Alterung kognitiver Fähigkeiten, beginnend mit einem allgemeinen Überblick. Daten einer Stichprobe von über 130 Individuen zeigen dann, dass die Integrität verschiedener Nervenbahnen im Gehirn hoch korreliert, was die Extraktion eines Generalfaktors der Traktintegrität erlaubt, der mit Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit korreliert. Der einzige Trakt mit schwacher Ladung auf diesem Generalfaktor ist das Splenium des Corpus Callosum, welches mit Veränderungen der Intelligenz über 6 Jahrzehnte korreliert und den Effekt des Bet2 adrenergischem Rezeptorgens (ADRB2) auf diese Veränderung mediiert, möglicherweise durch Effekte auf neuronale Komopensationsprozesse. Schließlich wird auf Basis neuer Analyseverfahren für Magnetresonanzdaten gezeigt, dass vermehrte Eiseneinlagerungen im Gehirn, vermutlich Marker für zerebrale Mikroblutungen, sowohl mit lebenslang stabilen Intelligenzunterschieden als auch mit der altersbedingten Veränderung kognitiver Fähigkeiten assoziiert sind. / After an extensive review of what is known about the genetics and neuroscience of general intelligence and a methodological note emphasising the necessity to consider latent variables in cognitive neuroscience studies, exemplified by a re-analysis of published results, the most well-established brain correlate of intelligence, brain size, is revisited from an evolutionary genetic perspective. Estimates of the coefficient of additive genetic variation in brain size suggest that there was no recent directional selection on brain size, questioning its validity as a proxy for intelligence in evolutionary analyses. Instead, correlations of facial fluctuating asymmetry with intelligence and information processing speed in old men suggest that organism-wide developmental stability might be an important cause of individual differences in cognitive ability. The second half of the thesis focuses on cognitive ageing, beginning with a general review. In a sample of over 130 subjects it has then been found that the integrity of different white matter tracts in the brain is highly correlated, allowing for the extraction of a general factor of white matter tract integrity, which is correlated with information processing speed. The only tract not loading highly on this general factor is the splenium of the corpus callosum, which is correlated with changes in intelligence over 6 decades and mediates the effect of the beta2 adrenergic receptor gene (ADRB2) on cognitive ageing, possibly due to its involvement in neuronal compensation processes. Finally, using a novel analytic method for magnetic resonance data, it is shown that more iron depositions in the brain, presumably markers of a history of cerebral microbleeds, are associated with both lifelong-stable intelligence differences and age-related decline in cognitive functioning.

<p>The human glucose transporter GLUT1 facilitates glucose to be accumulated on the other side of the cell membrane. The functional state of GLUT1 is uncertain due to diversity of the reports. In this thesis, the activity of red blood cell GLUT1 was extensively studied to further characterize this protein.</p><p>The human red blood cell membranes were stripped to become vesicles with low-ionic alkaline solution in the presence or absence of dithioerithritol. The supernatant of partially solubilized membrane vesicles provided approximately 65% of the vesicle proteins. GLUT1 purified from this supernatant showed a little high-affinity cytochalasin B binding activity. On the other hand, the vesicles stripped with dithioerythritol provided mostly monomeric GLUT1 and those without dithioerythritol provided monomeric and oligomeric GLUT1. MALDI-ToF-MS detected variant GLUT1 fragments between the two preparations. Residual endogenous phospholipids per GLUT1 also showed difference. However, the equilibrium exchange of glucose was retained for both GLUT1 preparations. Cytochalasin B-binding activity of GLUT1 in streptoavidin-biotin-immobilized red blood cells showed that both dissociation constant and binding sites per GLUT1 fell between those of wheat germ lectin-immobilized red blood cells with or without polylysine coating, which indicated the switching of two cytochalasin B-binding states of GLUT1. It is concluded that GLUT1 in red blood cells contains approximately two equal portions, monomeric with high-affinity cytochalasin B-binding activity and oligomeric without high-affinity cytochalasin B-binding activity. In the partial solubilization of the membrane vesicles, GLUT1 which does not have high-affinity cytochalasin B-binding activity is pooled. This might provide a resolution to select oligomerically and functionally different GLUT1 for crystallization.</p><p>In addition a modified micro-Bradford assay with CaPE precipitation was developed to achieve a routine quantitation method for membrane proteins and the effects of cholesterol and PEG(5000)-DSPE on reconstituted GLUT1 were preliminarily determined.</p>

The human glucose transporter GLUT1 facilitates glucose to be accumulated on the other side of the cell membrane. The functional state of GLUT1 is uncertain due to diversity of the reports. In this thesis, the activity of red blood cell GLUT1 was extensively studied to further characterize this protein. The human red blood cell membranes were stripped to become vesicles with low-ionic alkaline solution in the presence or absence of dithioerithritol. The supernatant of partially solubilized membrane vesicles provided approximately 65% of the vesicle proteins. GLUT1 purified from this supernatant showed a little high-affinity cytochalasin B binding activity. On the other hand, the vesicles stripped with dithioerythritol provided mostly monomeric GLUT1 and those without dithioerythritol provided monomeric and oligomeric GLUT1. MALDI-ToF-MS detected variant GLUT1 fragments between the two preparations. Residual endogenous phospholipids per GLUT1 also showed difference. However, the equilibrium exchange of glucose was retained for both GLUT1 preparations. Cytochalasin B-binding activity of GLUT1 in streptoavidin-biotin-immobilized red blood cells showed that both dissociation constant and binding sites per GLUT1 fell between those of wheat germ lectin-immobilized red blood cells with or without polylysine coating, which indicated the switching of two cytochalasin B-binding states of GLUT1. It is concluded that GLUT1 in red blood cells contains approximately two equal portions, monomeric with high-affinity cytochalasin B-binding activity and oligomeric without high-affinity cytochalasin B-binding activity. In the partial solubilization of the membrane vesicles, GLUT1 which does not have high-affinity cytochalasin B-binding activity is pooled. This might provide a resolution to select oligomerically and functionally different GLUT1 for crystallization. In addition a modified micro-Bradford assay with CaPE precipitation was developed to achieve a routine quantitation method for membrane proteins and the effects of cholesterol and PEG(5000)-DSPE on reconstituted GLUT1 were preliminarily determined.

La résolution exacte de problèmes d'optimisation combinatoire avec les algorithmes Branch and Bound (B&B) nécessite un nombre exorbitant de ressources de calcul. Actuellement, cette puissance est offerte par les environnements large échelle comme les grilles de calcul. Cependant, les grilles présentent de nouveaux challenges : le passage à l'échelle, l'hétérogénéité et la tolérance aux pannes. La majorité des algorithmes B&B revisités pour les grilles de calcul sont basés sur le paradigme Master-Worker, ce qui limite leur passage à l'échelle. De plus, la tolérance aux pannes est rarement adressée dans ces travaux. Dans cette thèse, nous proposons trois principales contributions : P2P-B&B, H-B&B et FTH-B&B. P2P-B&B est un famework basé sur le paradigme Master-Worker traite le passage à l'échelle par la réduction de la fréquence de requêtes de tâches et en permettant les communications directes entre les workers. H-B&B traite aussi le passage à l'échelle. Contrairement aux approches proposées dans la littérature, H-B&B est complètement dynamique et adaptatif i.e. prenant en compte l'acquisition dynamique des ressources de calcul. FTH-B&B est basé sur de nouveaux méchanismes de tolérance aux pannes permettant de construire et maintenir la hiérarchie équilibrée, et de minimiser la redondance de travail quand les tâches sont sauvegardées et restaurées. Les approches proposées ont été implémentées avec la plateforme pour grille ProActive et ont été appliquées au problème d'ordonnancement de type Flow-Shop. Les expérimentations large échelle effectuées sur la grille Grid'5000 ont prouvé l'éfficacité des approches proposées.

Ursprünglich wurde die Theorie des geplanten Verhaltens (TPB) als suffizient bezeichnet, das heißt: 1.) Alleinige Determinanten der Einstellung, der subjektiven Norm und der wahrgenommenen Verhaltenskontrolle seien Überzeugungen und Bewertungen. 2.) Alleinige Determinanten der Intention seien die Einstellung, die subjektive Norm und die wahrgenommene Verhaltenskontrolle. 3.) Alleinige Determinanten des Verhaltens seien die Intention und für den Fall, dass sie gut mit der tatsächlichen Verhaltenskontrolle übereinstimmt, die wahrgenommene Verhaltenskontrolle. Das Kernziel der vorliegenden Arbeit war ein umfassender Test der Suffizienzannahme der TPB bezüglich der Vorhersage der Verhaltensintention, weil diese aufgrund einer Vielzahl von Untersuchungen, die unabhängige Effekte jeweils einzelner, zusätzlicher Prädiktoren erbracht hatten, zunehmend in die Kritik geraten war. Für einen umfassenden Test mussten alle wesentlichen in der Forschungsliteratur im Sinne potentiell zusätzlicher Intentionsprädiktoren diskutierten Konstrukte gemeinsam untersucht werden. Konkret waren dies die wahrgenommene moralische Verpflichtung, das antizipierte Bedauern, die soziale Identität, mehrere Selbstidentitäten und Erfahrung mit Aspekten des Zielverhaltens. Außerdem wurde das Konzept der wahrgenommenen Verhaltenskontrolle in Selbstwirksamkeit und wahrgenommene externe Hindernisse als interne und externe Aspekte von Verhaltenskontrolle ausdifferenziert. Eine Stichprobe deutscher Studierender der Forstwirtschaft (N = 149) wurde per Fragebogen hinsichtlich ihrer Karriereintention (für oder gegen die Aufnahme einer Tätigkeit in der sub-/tropischen Entwicklungszusammenarbeit) untersucht. Bezüglich der Suffizienz der Intentionsvorhersage ergab sich: 1.) Alle bislang nur getrennt untersuchten zusätzlichen Intentionsprädiktoren konnten in konfirmatorischen Faktorenanalysen mit zwei eher weniger bedeutsamen Ausnahmen empirisch klar voneinander und von den klassischen Konstrukten der TPB unterschieden werden. Hinter ihnen verbirgt sich also nicht jeweils ein und derselbe Wirkfaktor. 2.) Bei simultaner Untersuchung aller Prädiktoren verbesserten die direkte Erfahrung mit Aspekten des Zielverhaltens und die persönliche Norm die Intentionsvorhersage signifikant. Der durch sie zusätzlich aufgeklärte Anteil an Kriteriumsvarianz fällt mit 3% jedoch gering aus. Die anderenorts prädiktionsstarken Identitätskonzepte leisteten keine weiteren Vorhersagebeiträge. Dies wird aus dreierlei Perspektive diskutiert: a) Publication Bias, b) Priming-Effekte durch die Befragung selbst und c) Kontextabhängigkeit der Vorhersagekraft der einzelnen Prädiktoren. 3.) Neben den oder anstelle der Haupteffekte der verschiedenen Konstrukte gab es bei der Vorhersage der Verhaltensintention keinerlei Interaktionseffekte der potentiell zusätzlichen Prädiktoren untereinander und mit den klassischen Prädiktoren der TPB. Bezüglich der exemplarisch mituntersuchten Suffizienz der Vorhersage der globalen Intentionsprädiktoren ergab sich: 4.) Im Widerspruch zu den Annahmen der TPB trugen Werthaltungen als theorie-externe Variablen direkt, also nicht durch Überzeugungen und Bewertungen vermittelt, zur Vorhersage der Einstellung zum Verhalten und der subjektiven Norm bei. Direkte Beiträge theorie-externer Variablen zur Vorhersage der Verhaltenskontrolle waren hingegen nicht zu konstatieren. / Initially the Theory of Planned Behavior (TPB) was considered sufficient, that is: (1) The only determinants of attitude, subjective norm and perceived behavioral control be beliefs and evaluations. (2) The only determinants of intentions be attitude, subjective norm and perceived behavioral control. (3) The only determinants of behavior be intention and?if in accordance with objective behavioral control?perceived behavioral control. The main objective of the work presented here was a comprehensive test of the TPB's sufficiency assumption regarding the prediction of intention since it is this aspect that has come under growing critisism due to a large number of studies yielding independent effects of single additional predictors. A comprehensive test required all potentially additional predictors discussed in the literature to be included. Those were social identity, several self-identities, perceived moral obligation, anticipated regret, and experience with aspects of the target behavior. Furthermore perceived behavioral control was decomposed into self-efficacy and perceived external barriers as internal and external aspects of behavioral control. German forestry students (N = 149) were surveyed by means of questionnaires regarding their career intention to take up or not take up a development aid job in (sub-)tropical forestry. With respect to prediction of intention the following could be shown: (1) All so far only separately examined additional predictors of intention were empirically clearly distinguishable from one another and from the classical TPB predictors of intention by means of confirmatory factor analyses. Two exceptions were of just minor importance. (2) Simultaneous examination of all predictors produced a significant increase in explained variance in intention attributable to direct experience with aspects of the target behavior and to personal norm. The 3% increase in explained variance is to be assessed as small yet. The identity constructs, which had been strong predictors elsewhere, produced no contributions. This is discussed from three perspectives: a) publication bias, b) priming effects due to the survey itself, and c) context dependence of the respective constructs' prediction power. (3) There were no interaction effects between any two predictors of the classical and the additional set above or instead of any main effect. Investigation of the sufficiency of beliefs and evaluations as the only determinants of the global intention predictors' was exemplarily included in the study. (4) Contrary to TPB's assumptions, values as theory external variables contributed directly, i. e. not mediated by beliefs or evaluations, to the prediction of attitude and subjective norm but not so to the prediction of behavioral control.

Metal-Oxide-Silicon Field-Effect-Transistors with a layer of electrically isolated Si nanocrystals (NCs) embedded in the gate oxide are known to improve conventional floating gate flash memories. Data retention, program and erase speeds as well as the memory operation voltages can be substantially improved due to the discrete charge storage in the isolated Si NCs. Using ion beam synthesis, Si NCs can be fabricated along with standard CMOS processing. The optimization of the location and size of ion beam synthesized Si NCs requires a deeper understanding of the mechanisms involved, which determine (i) the built-up of Si supersaturation by high-fluence ion implantation and (ii) NC formation by phase separation. For that aim, process simulations have been conducted that address both aspects on a fundamental level and, on the other hand, are able to avoid tedious experiments. The built-up of a Si supersaturation by high-fluence ion implantation were studied using dynamic binary collision calculations with TRIDYN and have lead to a prediction of Si excess depth profiles in thin gate oxides of a remarkable quality. These simulations include in a natural manner high fluence implantation effects as target erosion by sputtering, target swelling and ion beam mixing. The second stage of ion beam synthesis is modeled with the help of a tailored kinetic Monte Carlo code that combines a detailed kinetic description of phase separation on atomic level with the required degree of abstraction that is necessary to span the timescales involved. Large ensembles of Si NCs were simulated reaching the late stages of NC formation and dissolution at simulation sizes that allowed a direct comparison with experimental studies, e.g. with electron energy loss resolved TEM investigations. These comparisons reveal a nice degree of agreement, e.g. in terms of predicted and observed precipitate morphologies for different ion fluences. However, they also point clearly onto impact of additional external influences as, e.g., the oxidation of implanted Si by absorbed humidity, which was identified with the help of these process simulations. Moreover, these simulations are utilized as a general tool to identify optimum processing regimes for a tailored Si NC formation for NC memories. It is shown that key properties for NC memories as the tunneling distance from the transistor channel to the Si NCs, the NC morphology, size and density can be adjusted accurately despite of the involved degree of self-organization. Furthermore, possible lateral electron tunneling between neighboring Si NCs is evaluated on the basis of the performed kinetic Monte Carlo simulations.

Mit der „Siedlungsanlage Dresden-Strehlen“ entstand zwischen 1926 und 1928 eine der bemerkenswerten Wohnanlagen in der Stadt Dresden. Sie wurde im Auftrag der „Heimstättengesellschaft Sachsen“ GmbH -HGS- nach Entwürfen des Architekten Paul Löffler errichtet. Ergänzende Wohnbauten - zwischen 1929 und 1934 realisiert - stammen von Hans Vasak. Weiterhin sind Wohnbauten des „Allgemeinen Mietbewohnerverein“ in Dresden zu nennen. Im Zusammenhang mit der Baugeschichte dieser Siedlungsanlage wird der tragische Niedergang und eine hiermit verbundene Legendenbildung vorgestellt. Die Dokumentation umfasst 42 Seiten mit 32 Abbildungen, Bebauungsplänen, Grundrisszeichnungen und bisher nicht veröffentlichten Fotos (um 1929).

Im bisherigen Auslegungsprozess wird ein Bahnsystem in der Regel in Teilsysteme zerlegt, die nacheinander und für sich betrachtet entworfen werden. Das Verhalten des Gesamtsystems im geplanten täglichen Betrieb wird nur für wenige Varianten mittels Simulation überprüft. In dieser Arbeit wird der Ansatz vorgestellt, ein elektrisches Bahnsystem als Optimierungsaufgabe zu modellieren und diese mit einem geeigneten mathematischen Suchverfahren zu lösen, um Wechselwirkungen im Gesamtsystem bereits während der Dimensionierung berücksichtigen zu können. Zu diesem Zweck wird ein mehrkriterieller genetischer Algorithmus mit Zugfahrtsimulation und Netzberechnung gekoppelt, um ein für elektrische Bahnen entwickeltes Optimierungsmodell zu lösen. Am Beispiel einer realen Metrostrecke wird das Verfahren auf seine Eignung getestet und die erzielten Ergebnisse bewertet. / In the previous design process the electric railway system was subdivided into subsystems that are conceived one after the other and independent of each other. The performance of the complete railway system under realistic operation conditions can only be verified for some very few variants using simulation tools. The paper presents an approach to formulate an electric railway system as a self-contained optimization problem solved by means of a mathematical optimization method in order to consider interactions within the system in the early stage of the design process. Therefore a multi-objective genetic algorithm is coupled with both train simulation and electrical network calculation solving an optimization model specially designed for electrical railway systems. The proposed method is tested on an actual metro system. The results of this case study are presented and evaluated.

Der Klimawandel ist auf regionaler Ebene nachweisbar. Zudem gehen Forschungsergebnisse davon aus, dass sich Ereignisse wie Überflutung und Starkregen regional differenziert zukünftig noch intensivieren werden. Bereits heute belegen Schadensmeldungen in der Region Dresden einen sich aus den klimatischen Veränderungen ergebenden Handlungsbedarf in Form von Anpassungsmaßnahmen auf Gebäudeebene. Deshalb sind die Hauptziele der vorliegenden Arbeit das Aufzeigen der Verletzbarkeit von Wohngebäuden und die Erarbeitung von Vorschlägen für entsprechende Ertüchtigungen. Als Datenbasis dient zum einen die baukonstruktive Analyse typischer Beispielgebäude der Region Dresden, welche gleichzeitig die wichtigsten Baualtersstufen abbilden. Dadurch können die in der Region hauptsächlich anzutreffenden baukonstruktiven Durchformungen, Nutzungen und Charakteristiken von Wohngebäuden abgedeckt werden. Dies dient als Grundlage zur Beurteilung der Verletzbarkeit und Anpassungsfähigkeit der wichtigsten Baukonstruktionen gegenüber den Einwirkungen Überflutung und Starkregen. Zum anderen dient als Datenbasis die Dokumentation, Analyse und Interpretation abgelaufener Schadensereignisse in Bezug auf Schadensbilder und Schadensmechanismen an Gebäuden und Baukonstruktionen. Innerhalb der Verletzbarkeitsanalyse gegenüber Überflutung führt die Beschreibung von Schadenstypen, Schadensbildern und Schadensmechanismen in die Erläuterung einer Methodik zur Abschätzung von Hochwasserschäden an Gebäuden. Diese wird in der Arbeit dazu verwendet, die spezifische Verletzbarkeit der einzelnen Beispielgebäude gegenüber der Einwirkung Überflutung mit Hilfe von Wasserstand-Schaden-Beziehungen zu ermitteln. Darauf aufbauend können nun Bereiche, welche aufgrund ihrer hohen Verletzbarkeit angepasst werden sollten, eingegrenzt werden. In der Folge werden beispielhaft bautechnisch mögliche Anpassungsmaßnahmen vorgestellt, am baukonstruktiven Detail gezeigt und ihre positiven Auswirkungen auf die Wasserstand-Schaden-Beziehungen beziehungsweise auf die Verringerung der Verletzbarkeit der Beispielgebäude dargestellt.

Meta-analytic data highlight the value of the Implicit Association Test (IAT) as an indirect measure of personality. Based on evidence suggesting that confounding factors such as cognitive abilities contribute to the IAT effect, this study provides a first investigation of whether basic personality traits explain unwanted variance in the IAT. In a gender-balanced sample of 204 volunteers, the Big-Five dimensions were assessed via self-report, peer-report, and IAT. By means of structural equation modeling (SEM), latent Big-Five personality factors (based on self- and peer-report) were estimated and their predictive value for unwanted variance in the IAT was examined. In a first analysis, unwanted variance was defined in the sense of method-specific variance which may result from differences in task demands between the two IAT block conditions and which can be mirrored by the absolute size of the IAT effects. In a second analysis, unwanted variance was examined in a broader sense defined as those systematic variance components in the raw IAT scores that are not explained by the latent implicit personality factors. In contrast to the absolute IAT scores, this also considers biases associated with the direction of IAT effects (i.e., whether they are positive or negative in sign), biases that might result, for example, from the IAT's stimulus or category features. None of the explicit Big-Five factors was predictive for method-specific variance in the IATs (first analysis). However, when considering unwanted variance that goes beyond pure method-specific variance (second analysis), a substantial effect of neuroticism occurred that may have been driven by the affective valence of IAT attribute categories and the facilitated processing of negative stimuli, typically associated with neuroticism. The findings thus point to the necessity of using attribute category labels and stimuli of similar affective valence in personality IATs to avoid confounding due to recoding.