Studierende von zwei verschiedenen Universitäten erforschen gemeinsam ein konkretes Thema. Ihre Forschungsergebnisse diskutieren, veranschaulichen und überarbeiten sie in einem Wiki. Diesen Weg des forschenden Lernens verfolgte das Projekt Exegese- WerkstattWiki, das an den theologischen Instituten der TU Dresden und der Universität Leipzig durchgeführt wurde.

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007

Dissertation (MCom)--University of Pretoria, 2007. / Communication Management / MCom / Unrestricted

Air quality in general is a hot topic that is significantly linked to respiratory diseases that have been causing a decrease in life expectancy around the globe. Over the past three decades, European cities have done air quality monitoring using one or two air quality instruments per 249 thousand inhabitants. The instruments are big, rigid and expensive. This thesis focuses on new ways of air quality monitoring using air quality sensors that are small, cheap and flexible. An investigatory approach was used through taking insights from citizens to get an understanding of what air pollutants to measure, where to measure and how to present the information in ways that are clear and easy to understand. From a survey of 82 participants, results showed that 74% of the people are concerned about air quality and they would like to receive information in ways that are easy to understand like colours (red for bad or green for good), numbers (µg/m3) and graphs. The citizens identified carbon dioxide (40.6%), particulate matter (25%), nitrogen oxide (18.8%) and ozone (9.4%) as pollutants that need critical attention which can be measured in places that they spend a lot of time in for example playgrounds and parks as well as near sources of pollution like busy roads and industries. The survey was followed by an analysis of eight sensors that were put in the urban environment measuring PM1, PM2.5 and PM10 together with environmental factors (temperature and humidity) to find how the information can be used for citizen air quality awareness and if was accurate enough. The sensors could accuracy detect particulate matter variations from all the places. All environmental factors (temperature, humidity and wind) significantly affected particulate matter (p ≤ 0.05) variations. However, associations with particulate matter were weak to moderate (r = 0.02 to 0.46) which were influenced by the surroundings in the locations of the sensors. A strong correlation with municipal refence instruments and the ability to detect pollution variations is enough accuracy for sensors to be used for awareness which the sensors did. In conclusion, the sensors can be used for air quality monitoring and it is important to do a background study of the area including the number of people in an area and sources of pollution if they are to be used for citizen awareness. Therefore, using sensors will bring more awareness in air quality monitoring by measuring air pollution concentrations in localised places that municipal air quality instruments cannot do.

Die Kartographie ist eine Wissenschaft, die in ihrem Charakter starke interdisziplinäre Züge aufweist. Sie zeigt sich in den verschiedensten Facetten und wird darum in den unterschiedlichsten Wissenschaften angewandt. Markantester Charakter ist, schon per Definition, die Modellierung von geowissenschaftlichen Ereignissen und Sachverhalten. „A unique facility for the creation and manipulation of visual or virtual representations of geospace – maps – to permit the exploration, analysis, understanding and communication of information about that space.“(ICA 2003) Aus dieser Definition wird die Charakteristik einer Kommunikationswissenschaft (Brassel) deutlich. Gerade seit dem Paradigmenwechsel der 1970er Jahre fließen zahlreiche weitere Aspekte wie Informatik, Semiotik und Psychologie in das Verständnis von Kartographie ein. Dadurch wird die Karte nicht mehr als reines graphisches Mittel verstanden, sondern als Träger und Übermittler von Informationen verstanden. Der Kartennutzer und dessen Verständnis von Karten rücken dabei immer weiter in den Vordergrund und werden „Ziel“ der kartographischen Verarbeitung. Aus diesem Verständnis heraus, möchte ich in der folgenden Arbeit einen relativ neuen Einfluss und Aspekt der Kartographie vorstellen. Es handelt sich um das Modell der Self-Organizing Maps (SOM), welches erstmalig Anfang der 1980er Jahre von Teuvo Kohonen vorgestellt wurde und deshalb auch, von einigen Autoren, als Kohonenmaps bezeichnet wird. Dem Typus nach, handelt es sich dabei um künstliche neuronale Netze, welche dem Nervensystem des menschlichen Gehirns nachempfunden sind und damit allgemein als eine Art selbständiger, maschineller Lernvorgang angesehen werden können. Im Speziellen sind Self-Organizing Maps ein unüberwachtes Lernverfahren, das in der Lage ist völlig unbekannte Eingabewerte zu erkennen und zu verarbeiten. Durch diese Eigenschaft eignen sie sich als optimales Werkzeug für Data Mining sowie zur Visualisierung von hochdimensionalen Daten. Eine Vielzahl von Wissenschaftlern hat diesen Vorteil bereits erkannt und das Modell in ihre Arbeit einbezogen oder auf dessen Verwendbarkeit analysiert. Deshalb möchte in dieser Arbeit, einige dieser Verwendungsmöglichkeiten und den daraus resultierenden Vorteil für die Kartographie aufzeigen.

Die Kartographie ist eine Wissenschaft, die in ihrem Charakter starke interdisziplinäre Züge aufweist. Sie zeigt sich in den verschiedensten Facetten und wird darum in den unterschiedlichsten Wissenschaften angewandt. Markantester Charakter ist, schon per Definition, die Modellierung von geowissenschaftlichen Ereignissen und Sachverhalten. „A unique facility for the creation and manipulation of visual or virtual representations of geospace – maps – to permit the exploration, analysis, understanding and communication of information about that space.“(ICA 2003) Aus dieser Definition wird die Charakteristik einer Kommunikationswissenschaft (Brassel) deutlich. Gerade seit dem Paradigmenwechsel der 1970er Jahre fließen zahlreiche weitere Aspekte wie Informatik, Semiotik und Psychologie in das Verständnis von Kartographie ein. Dadurch wird die Karte nicht mehr als reines graphisches Mittel verstanden, sondern als Träger und Übermittler von Informationen verstanden. Der Kartennutzer und dessen Verständnis von Karten rücken dabei immer weiter in den Vordergrund und werden „Ziel“ der kartographischen Verarbeitung. Aus diesem Verständnis heraus, möchte ich in der folgenden Arbeit einen relativ neuen Einfluss und Aspekt der Kartographie vorstellen. Es handelt sich um das Modell der Self-Organizing Maps (SOM), welches erstmalig Anfang der 1980er Jahre von Teuvo Kohonen vorgestellt wurde und deshalb auch, von einigen Autoren, als Kohonenmaps bezeichnet wird. Dem Typus nach, handelt es sich dabei um künstliche neuronale Netze, welche dem Nervensystem des menschlichen Gehirns nachempfunden sind und damit allgemein als eine Art selbständiger, maschineller Lernvorgang angesehen werden können. Im Speziellen sind Self-Organizing Maps ein unüberwachtes Lernverfahren, das in der Lage ist völlig unbekannte Eingabewerte zu erkennen und zu verarbeiten. Durch diese Eigenschaft eignen sie sich als optimales Werkzeug für Data Mining sowie zur Visualisierung von hochdimensionalen Daten. Eine Vielzahl von Wissenschaftlern hat diesen Vorteil bereits erkannt und das Modell in ihre Arbeit einbezogen oder auf dessen Verwendbarkeit analysiert. Deshalb möchte in dieser Arbeit, einige dieser Verwendungsmöglichkeiten und den daraus resultierenden Vorteil für die Kartographie aufzeigen.:1.) Einleitung ...........................................................................................2 2.) Aufbau und Funktionsweise von SOM ............................................ 5 2.1.) Was sind Self-Organizing Maps? ................................................5 2.2.) Funktionsweise ............................................................................7 2.3.) Visualisierung des trainierten Kohonen-Netz .......................... 11 2.4.) Software ..................................................................................... 12 3. Möglichkeiten für die Kartographie................................................ 14 3.1 Geowissenschaftliches Data Mining ........................................... 15 3.2 Visualisierung von Daten............................................................. 17 4. explorative Datenanalyse geographischer Daten .......................... 19 4.1 SOM als Geovisualisierung .......................................................... 19 4.1.1 U-Matrix-Darstellung .............................................................22 4.1.2 Projektionen (Netzdarstellungen) ........................................26 4.1.3 2D & 3D-Plots .........................................................................28 4.1.4 Komponentenebenen ...........................................................29 4.2 Geo-SOM & andere Möglichkeiten zur Verarbeitung von geowissenschaftlichen Daten ................................................... 32 4.2.1 Hierarchische SOMs ...............................................................33 4.2.2 Geo-enforced SOM ................................................................34 4.2.3 Geo-SOM ................................................................................35 4.3 SOM & GIS .................................................................................... 38 5. Datenverarbeitende Anwendungen ............................................... 40 5.1 Klassifizierung von Fernerkundungsdaten................................. 40 5.2 Kantendetektion in Satellitenbildern......................................... 43 5.3 Auswertung von Zeitreihen & Monitoring................................. 47 5.4 Klassifikation von SAR-Daten...................................................... 49 5.5 Generalisierung............................................................................ 50 5.6 Problem des Handlungsreisenden (Travelling Salesman Problem)..................................................................................... 52 6. SOM als Kartenmetapher zur Visualisierung nicht-geographischer Daten .............................................................................................. 54 7. Zusammenfassung............................................................................ 62 X. Quellenverzeichnis ........................................................................... 63 X.I Literaturnachweise ....................................................................... 63 X.II Lehrinhalte aus dem Internet ..................................................... 69 X.III Softwarelösungen ...................................................................... 69

The association between extent of chronic cannabis use (CCU-extent) and cognitive impairment among adolescents has been the subject of controversial debate. Linking DNA methylation to CCU-extent could help to understand cannabis associated changes in cognitive performance. We analyzed cognitive task performances, CpG methylation in peripheral whole-blood samples and self-reported past-year CCU-extent of n = 18 adolescents (n = 9 psychiatric outpatients with chronic cannabis use (CCU), n = 9 without) who were matched for age, gender and psychiatric disorders. Patients with CCU were at least 24 h abstinent when cognitive tasks were performed. A Principal Component Analysis (PCA) was carried out to identify group differences in whole genome DNA methylation. Mediation analyses were performed between CCU-extent associated CpG sites and CCU-extent associated variables of cognitive tasks. PCA results indicated large differences in whole genome DNA methylation levels between the groups that did not reach statistical significance. Six CpG sites revealed reduced methylation associated with CCU-extent. Furthermore, CCU-extent was associated with lower scores in verbal learning. All six CpG sites mediated the effects between CCU-extent and verbal learning free recall. Our results indicate that CCU is associated with certain patterns in the methylome. Furthermore, CCU-extent associated impairments in memory function are mediated via differential methylation of the six CCU-associated CpG sits. Six identified CpG are located in genes previously described in the context of neurodegeneration, hippocampus-dependent learning and neurogenesis. However, these results have to be carefully interpreted due to a small sample size. Replication studies are warranted.

Das Forschende Lernen stellt für das Fach Forschungsmethoden einen höchst interessanten Ansatz dar, der Wissensermittlung, Wissenserfahrung und fächerübergreifende Kompetenzen miteinander vereint. Der Werkstattbericht beschäftigt sich mit der Erarbeitung und Umsetzung des Konzeptes des Forschenden Lernens in den Bewegungswissenschaften sowie dem Maschinenbau und dem Umweltengineering.

The benefits gained by the presentation of environmental enrichment (EE) to captive animals are widely recognized. Few studies have, however, studied how to maximize the effect of EE. Repeated presentations of EE may cause a reduced interest towards the EE device, called habituation. To study the effect of habituation towards EE, behavioural data from 14 captive Sloth bears (Melursus ursinus) were collected during two different EE treatments. In treatment one, honey logs were presented for five consecutive days (ConsEE). In treatment two, the logs were presented every alternative day for five days (AltEE). The different treatments both showed a significant effect on responsiveness toward the EE, however, leaving gap days inbetween presentations in AltEE showed no reliable reduction in habituation. Both treatments significantly reduced stereotypies, however, only ConsEE reduced levels of stereotypies long term. Explorative behaviours, which are the most prominent behaviours in the wild, increased during both treatments. This is consistent with previous findings (Fischbacher & Schmid 1999, Grandia et al. 2001) that EE increases natural behaviours, which has been desribed as an indication of improved welfare (Carlstead et al. 1991 etc.). Other behavioural categories such as social and passiva behaviours were unaffected by the EE presentations. THe results show that it is possible to increase the effectiveness of EE by simple means in order to ensure animal welfare.

Background and problem: There are a number of benefits that can be gained from an inter-firm R&D collaboration, however it is at the same time a challenging task. An important factor to achieve a sucessful R&D collaboration is the knowledge integration between the companies. Handling the two problems of cooperation and coordination are key to this success and can be done by using different mechanisms. These mechanisms suggest that the increasing degree of problems with cooperation and coordination requires increased control. As a result, an interesting aspect is how to manage the contradiction between control of knowledge integration and the need for flexibility which are both necessary for the explorative phase of an innovation process. Objective: The purpose of this thesis is to explore how an inter-firm R&D collaboration in the explortive phase of innovation can manage the knowledge integration contradiction of flexibility and control. Method: To fulfill our purpose we have made a ethnographically inspired case study on an inter-firm R&D collaboration in the explorative phase of innovation. Definitions: Knowledge integration: Taking advantage of specialists’ knowledge that exists in collaboration. Inter-firm R&D collaboration: A partnership between external companies undertaking research and developing something together. The explorative phase of innovation: The early phase before the architecture of the innovation has been set. Conclusion: Our results indicate that a loose structure, high trust, bigness as a source of power, vertical collaboration, close collaboration and limited size of the collaboration are mechanisms that the collaborators use to manage the contradiction between flexibility and control in the explorative phase of innovation.