Der gemeinsame Wandel der inselkeltischen Sprachen wie auch des Englischen vom vorwiegend synthetischen Typus zum vorwiegend analytischen Typus läßt sich vermutlich auf einen ca. 1500 Jahre dauernden intensiven Sprachenkontakt zwischen diesen Sprachen zurückführen. Heute ist das Englische die analytischste Sprache der Britischen Inseln und Irlands, gefolgt vom Walisischen, Bretonischen und Irischen. Letzteres ist von den genannten Sprachen noch am weitesten morphologisch komplex. / I discuss the joint shift of the Insular Celtic languages and of the English language from, typologically speaking, predominantly synthetic languages c. 1500 years ago to predominantly analytical languages today. The demise of the inflectional morphology is most advanced in Present Day English. Welsh follows suit. Then come Breton and Irish. Intensive linguistic interaction across the boundaries of the Germanic and the Insular Celtic languages are proposed to have been instrumental for this type of linguistic convergence.

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This thesis describes the development and setup of hybrid index structures. They are access methods for retrieval techniques in hybrid data spaces which are formed by one or more relational or normalised columns in conjunction with one non-relational or non-normalised column. Examples for these hybrid data spaces are, among others, textual data combined with geographical ones or data from enterprise content management systems. However, all non-relational data types may be stored as well as image feature vectors or comparable types. Hybrid index structures are known to function efficiently regarding retrieval operations. Unfortunately, little information is available about reorganisation operations which insert or update the row tuples. The fundamental research is mainly executed in simulation based environments. This work is written ensuing from a previous thesis that implements hybrid access structures in realistic database surroundings. During this implementation it has become obvious that retrieval works efficiently. Yet, the restructuring approaches require too much effort to be set up, e.g., in web search engine environments where several thousands of documents are inserted or modified every day. These search engines rely on relational database systems as storage backends. Hence, the setup of these access methods for hybrid data spaces is required in real world database management systems. This thesis tries to apply a systematic approach for the optimisation of the rearrangement algorithms inside realistic scenarios. Thus, a measurement and evaluation scheme is created which is repeatedly deployed to an evolving state and a model of hybrid index structures in order to optimise the regrouping algorithms to make a setup of hybrid index structures in real world information systems possible. Thus, a set of input corpora is selected which is applied to the test suite as well as an evaluation scheme. To sum up, it can be said that this thesis describes input sets, a test suite including an evaluation scheme as well as optimisation iterations on reorganisation algorithms reflecting a theoretical model framework to provide efficient reorganisations of hybrid index structures supporting multimedia search criteria.

Assessment of odor thresholds is a widely recognized method of measuring olfactory abilities in humans. To date no attempts have been made to assess whether chemical complexity of odors used can produce more reliable results. To this end, we performed two studies of repeated measures design with 121 healthy volunteers (age 19–62 years). In Study 1, we compared thresholds obtained from tests based on one odor presented in a pen-like odor dispensing device with three odors and six odors mixtures presented in glass containers. In study 2 we compared stimuli of one and three odors, both presented in glass containers. In both studies measurements were performed twice, separated by at least three days. Results indicate that the multiple odor mixtures produced more reliable threshold scores, as compared to thresholds based on a single substance.

We make a first step towards adapting an existing approach for privacy-preserving publishing of linked data to Description Logic (DL) ontologies. We consider the case where both the knowledge about individuals and the privacy policies are expressed using concepts of the DL EL , which corresponds to the setting where the ontology is an EL instance store. We introduce the notions of compliance of a concept with a policy and of safety of a concept for a policy, and show how optimal compliant (safe) generalizations of a given EL concept can be computed. In addition, we investigate the complexity of the optimality problem.

Recently, verification and analysis of data words have gained a lot of interest. Metric temporal logic (MTL) and timed propositional temporal logic (TPTL) are two extensions of Linear time temporal logic (LTL). In MTL, the temporal operator are indexed by a constraint interval. TPTL is a more powerful logic that is equipped with a freeze formalism. It uses register variables, which can be set to the current data value and later these register variables can be compared with the current data value. For monotonic data words, Alur and Henzinger proved that MTL and TPTL are equally expressive and the satisfiability problem is decidable. We study the expressive power, satisfiability problems and path checking problems for MLT and TPTL over all data words. We introduce Ehrenfeucht-Fraisse games for MTL and TPTL. Using the EF-game for MTL, we show that TPTL is strictly more expressive than MTL. Furthermore, we show that the MTL definability problem that whether a TPTL-formula is definable in MTL is not decidable. When restricting the number of register variables, we are able to show that TPTL with two register variables is strictly more expressive than TPTL with one register variable. For the satisfiability problem, we show that for MTL, the unary fragment of MTL and the pure fragment of MTL, SAT is not decidable. We prove the undecidability by reductions from the recurrent state problem and halting problem of two-counter machines. For the positive fragments of MTL and TPTL, we show that a positive formula is satisfiable if and only it is satisfied by a finite data word. Finitary SAT and infinitary SAT coincide for positive MTL and positive TPTL. Both of them are r.e.-complete. For existential TPTL and existential MTL, we show that SAT is NP-complete. We also investigate the complexity of path checking problems for TPTL and MTL over data words. These data words can be either finite or infinite periodic. For periodic words without data values, the complexity of LTL model checking belongs to the class AC^1(LogDCFL). For finite monotonic data words, the same complexity bound has been shown for MTL by Bundala and Ouaknine. We show that path checking for TPTL is PSPACE-complete, and for MTL is P-complete. If the number of register variables allowed is restricted, we obtain path checking for TPTL with only one register variable is P-complete over both infinite and finite data words; for TPTL with two register variables is PSPACE-complete over infinite data words. If the encoding of constraint numbers of the input TPTL-formula is in unary notation, we show that path checking for TPTL with a constant number of variables is P-complete over infinite unary encoded data words. Since the infinite data word produced by a deterministic one-counter machine is periodic, we can transfer all complexity results for the infinite periodic case to model checking over deterministic one-counter machines.

Human infants have been shown to have an innate capacity to acquire their mother tongue. In recent decades, the advent of the functional magnetic resonance imaging (fMRI) technique has made it feasible to explore the neural basis underlying language acquisition and processing in children, even in newborn infants (for reviews, see Kuhl & Rivera-Gaxiola, 2008; Kuhl, 2010) . Spontaneous low-frequency (< 0.1 Hz) fluctuations (LFFs) in the resting brain have been shown to be physiologically meaningful in the seminal study (Biswal et al., 1995) . Compared to task-based fMRI, resting-state fMRI (rs-fMRI) has some unique advantages in neuroimaging research, especially in obtaining data from pediatric and clinical populations. Moreover, it enables us to characterize the functional organization of the brain in a systematic manner in the absence of explicit tasks. Among brain systems, the language network has been well investigated by analyzing LFFs in the resting brain. This thesis attempts to investigate the functional connectivity within the language network in typically developing preschool children and the covariation of this connectivity with children’s language development by using the rs-fMRI technique. The first study (see Chapter 2.1; Xiao et al., 2016a) revealed connectivity differences in language-related regions between 5-year-olds and adults, and demonstrated distinct correlation patterns between functional connections within the language network and sentence comprehension performance in children. The results showed a left fronto-temporal connection for processing syntactically more complex sentences, suggesting that this connection is already in place at age 5 when it is needed for complex sentence comprehension, even though the whole functional network is still immature. In the second study (see Chapter 2.2; Xiao et al., 2016b), sentence comprehension performance and rs-fMRI data were obtained from a cohort of children at age 5 and a one-year follow-up. This study examined the changes in functional connectivity in the developing brain and their relation to the development of language abilities. The findings showed that the development of intrinsic functional connectivity in preschool children over the course of one year is clearly observable and individual differences in this development are related to the advancement in sentence comprehension ability with age. In summary, the present thesis provides new insights into the relationship between intrinsic functional connectivity in the brain and language processing, as well as between the changes in intrinsic functional connectivity and concurrent language development in preschool children. Moreover, it allows for a better understanding of the neural mechanisms underlying language processing and the advancement of language abilities in the developing brain.

Organisationen wie Feuerwehren, med. Rettungsdienste oder Spezialeinheiten der Polizei zeigen auch in Situationen, die durch Unsicherheit, unvollständige Informationen oder eine sehr hohe Dynamik gekennzeichnet sind, eine effiziente und effektive Leistungsfähigkeit. Sie können deswegen als Hochleistungssysteme (HLS) bezeichnet werden. Im vorliegenden Artikel wird dargestellt wie sich Erkenntnisse der High Reliabilty Theory auf die Untersuchung von Hochleistungssystemen auswirken und welche Gemeinsamkeiten und Parallelen bestehen. Dabei wird insbesondere ein Schwerpunkt auf die Thematik des Lernens gelegt.

Gegenstand der Arbeit ist die Untersuchung des Systems Verarbeitunganlage mit Methoden der Systemtheorie und die Formulierung wesentlicher Randbedingungen für die Neuentwicklung solcher Anlagen. Ausgangspunkt ist die Feststellung, dass sich die Konsumgüterproduktion in einem Umbruch befindet, der neue Anforderungen an Verarbeitungsanlagen stellt. Die Arbeit untersucht zunächst die aktuelle Situation der Konsumgüterproduktion und formuliert daraus in einem allgemeinen Lastenheft die grundlegenden, neuen Anforderungen an Verarbeitungsanlagen. Sie führt bekannte Lösungskonzepte für diese Probleme auf und stellt etablierte Systemmodelle der Verarbeitungstechnik vor. Es folgt eine Einführung in die Methodik der Systemtheorie sowie eine Betrachtung des Aufbaus und der Eigenschaften von Systemen. Auf dieser Grundlage wird anschließend ein systemtheoretischer Ansatz für Verarbeitungsanlagen erarbeitet, der Funktions-, Struktur- und Hierarchiemodelle umfasst und insbesondere auf die Flexibilität, Variabilität, Stabilität und Komplexität von Verarbeitungsanlagen eingeht. Mit Hilfe dieses Modells werden die eingangs beschriebenen Anforderungen an Verarbeitungsanlagen abstrahiert und auf diesem Wege Randbedingungen für die Neugestaltung von Verarbeitungsanalgen abgeleitet, die die Gestaltungsprinzipe Modularisierung, Miniaturisierung und Parallelisierung umfassen. Das Lösungskonzept wird abschließend einer einfachen, ökonomischen Bewertung unterzogen. Die Modelle und Thesen werden exemplarisch an einer Verpackungsanlage für Schokoladenprodukte veranschaulicht.:Aufgabenstellung Kurzreferat Abstract Inhaltsverzeichnis Formelzeichen Abkürzungen 1 Einleitung 1.1 Problemstellung 1.2 Zielstellung und Lösungsansatz 1.3 Aufbau der Arbeit 2 Die aktuelle Situation der Konsumgüterproduktion 2.1 Einführung – Produktionsformen der Konsumgüterproduktion 2.2 Die Situation der Nahrungsmittelindustrie 2.2.1 Marktstruktur 2.2.2 Forderungen der Verbraucher 2.3 Die Situation des Nahrungsmittel- und Verpackungsmaschinenbaus 2.4 Problemstellungen für die Konsumgüterproduktion 3 Stand der Wissenschaft und Technik 3.1 Lösungskonzepte des Maschinen- und Anlagenbaus 3.1.1 Einführung – Etablierte und neue Konzepte 3.1.2 Baukastensysteme und Modularisierung 3.1.3 Adaptive und selbstoptimierende Prozessregelung 3.1.4 Miniaturisierte Produktionssysteme 3.1.5 Parallele und vernetzte Stoffströme 3.2 Systembeschreibungen für Verarbeitungsanlagen 3.2.1 Einführung – Verarbeitungstechnik als Querschnittsdisziplin 3.2.2 Verarbeitungssystem als Blackbox 3.2.3 Funktionsstruktur von Verarbeitungssystemen 3.2.4 Die Wirkpaarung 3.2.5 Das Innermaschinelle Verfahren 3.2.6 Zuverlässigkeitsmodell für Verarbeitungsanlagen 4 Präzisierung der Aufgabenstellung 4.1 Allgemeines Lastenheft 4.2 Präzisierte Aufgabenstellung 4.3 Anwendungsbeispiel der Untersuchungen 5 Grundzüge des systemtheoretischen Ansatzes 5.1 Systemtheorie als Universalwissenschaft 5.2 Modellbildung mit Hilfe systemtheoretischer Methoden 5.3 Der Systembegriff 6 Aufbau und Eigenschaften von Systemen 6.1 Systemaufbau und Modelle 6.1.1 Funktion 6.1.2 Struktur 6.1.3 Hierarchie 6.2. Das Konzept des offenen Systems 6.2.1 Offene und geschlossene Systeme 6.2.2 Fließgleichgewicht und Äqui1nalität 6.2.3 Dynamische Strukturauffassung 6.3 Systemeigenschaften 6.3.1 Varietät 6.3.2 Stabilität 6.3.3 Komplexität 7 Systemmodelle für Verarbeitungsanlagen 7.1 Systemtheoretischer Ansatz für Verarbeitungsanlagen 7.1.1 Einführung neuer Begriffsdefnitionen 7.1.2 Ziel der Modellbildung 7.1.3 Formale Probleme der Modellbildung 7.1.4 Modellansatz 7.2 Systemmodelle für Verarbeitungsanlagen 7.2.1 Funktionsmodell 7.2.2 Ablaufstruktur des Aufgaben- und Funktionssystems 7.2.3 Aufbaustruktur der Wirkpaarung – Wirkpaarungsmodell 7.2.4 Aufbaustruktur des verarbeitungstechnischen Systems 7.2.5 Hierarchische Ordnung von Verarbeitungsanlagen 7.3 Verarbeitungsanlagen als offene Systeme 7.3.1 Gründe für ein offenes Systemkonzept 7.3.2 Gleichgewicht und Systemziel von Verarbeitungsanlagen 7.3.3 Dynamische Auffassung des Systems Verarbeitungsanlage 7.4 Systemverhalten von Verarbeitungsanlagen 7.4.1 Variabilität und Flexibilität von Verarbeitungsanlagen 7.4.2 Stabilität von Verarbeitungsprozessen 7.4.3 Komplexität von Verarbeitungsanlagen 8 Systemtheoretische Untersuchung des Standes der Technik des Verarbeitungsmaschinenbaus 9 Vorschläge zur Neugestaltung von Verarbeitungsanlagen 9.1 Systemtheoretische Untersuchung des allgemeinen Lastenheftes 9.1.1 Systemtheoretische Interpretation der Anforderungen 9.1.2 Resultierende systemtheoretische Fragestellung 9.2 Randbedingungen für die Neuentwicklung von Verarbeitungsanlagen 9.2.1 Vorüberlegungen 9.2.2 Grundkonzept 9.3 Gestaltungsprinzipe – Modularisierung, Miniaturisierung, Parallelisierung 9.4 Technologische Mittel zur Umsetzung 9.4.1 Plug&Produce-Module und Plattformbauweise 9.4.2 Adaptive Wirkpaarungen 9.4.3 Flexible Verkettung 9.4.4 Exemplarischer Vorschlag für das Anwendungsbeispiel 9.5 Allgemeines Pflichtenheft 10 Bewertung des Lösungskonzeptes 10.1 Ökonomische Bewertung 10.1.1 Die Produktion in der Ökonomie 10.1.2 Arbeit 10.1.3 Rohstoffe und Zwischenprodukte 10.1.4 Betriebsmittel 10.2 Bewertung im Bezug auf die Situation der Konsumgüterproduktion 11 Fazit 10.1 Zusammenfassung 10.2 Ausblick Eidesstattliche Erklärung Thesen Literaturverzeichnis Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Anhang / The object of the presented diploma thesis is the analysis of the system of manufacturing plants based on methods of sytem theory and the formulation of basic conditions for new developments of such plants. It is motivated by the diagnosis that the manufacturing industry stands at a point of fundamental change which requests plants of different characteristics as they usually have so far. Starting with an analysis of the current situation of consumer goods industry the thesis frames fundamental, new requirement specifications of manufacturing plants. It presents established concepts which may meet these requirements and gives a résumé of the state of the art of system modells in the field of manufacturing technology. An introduction into the methodes of system theory mentions the composition and characterisitcs of systems in general. Based on this considerations an approach in system theory for manufacturing plants is elaborated which comprises functional, structural and hierarchical models and especially goes into flexibility, variability, stability and complexity of manufacturing plants. These models serve for abstracting the requirements on manufacturing plants and for deducing principle conditions for new developments of manufacturing plants such as modularization, miniaturization and parallelization. A simple economic analysis finally assesses the outlined concept. All models and theses are illustrated by a wrapping plant for chocolate candies.:Aufgabenstellung Kurzreferat Abstract Inhaltsverzeichnis Formelzeichen Abkürzungen 1 Einleitung 1.1 Problemstellung 1.2 Zielstellung und Lösungsansatz 1.3 Aufbau der Arbeit 2 Die aktuelle Situation der Konsumgüterproduktion 2.1 Einführung – Produktionsformen der Konsumgüterproduktion 2.2 Die Situation der Nahrungsmittelindustrie 2.2.1 Marktstruktur 2.2.2 Forderungen der Verbraucher 2.3 Die Situation des Nahrungsmittel- und Verpackungsmaschinenbaus 2.4 Problemstellungen für die Konsumgüterproduktion 3 Stand der Wissenschaft und Technik 3.1 Lösungskonzepte des Maschinen- und Anlagenbaus 3.1.1 Einführung – Etablierte und neue Konzepte 3.1.2 Baukastensysteme und Modularisierung 3.1.3 Adaptive und selbstoptimierende Prozessregelung 3.1.4 Miniaturisierte Produktionssysteme 3.1.5 Parallele und vernetzte Stoffströme 3.2 Systembeschreibungen für Verarbeitungsanlagen 3.2.1 Einführung – Verarbeitungstechnik als Querschnittsdisziplin 3.2.2 Verarbeitungssystem als Blackbox 3.2.3 Funktionsstruktur von Verarbeitungssystemen 3.2.4 Die Wirkpaarung 3.2.5 Das Innermaschinelle Verfahren 3.2.6 Zuverlässigkeitsmodell für Verarbeitungsanlagen 4 Präzisierung der Aufgabenstellung 4.1 Allgemeines Lastenheft 4.2 Präzisierte Aufgabenstellung 4.3 Anwendungsbeispiel der Untersuchungen 5 Grundzüge des systemtheoretischen Ansatzes 5.1 Systemtheorie als Universalwissenschaft 5.2 Modellbildung mit Hilfe systemtheoretischer Methoden 5.3 Der Systembegriff 6 Aufbau und Eigenschaften von Systemen 6.1 Systemaufbau und Modelle 6.1.1 Funktion 6.1.2 Struktur 6.1.3 Hierarchie 6.2. Das Konzept des offenen Systems 6.2.1 Offene und geschlossene Systeme 6.2.2 Fließgleichgewicht und Äqui1nalität 6.2.3 Dynamische Strukturauffassung 6.3 Systemeigenschaften 6.3.1 Varietät 6.3.2 Stabilität 6.3.3 Komplexität 7 Systemmodelle für Verarbeitungsanlagen 7.1 Systemtheoretischer Ansatz für Verarbeitungsanlagen 7.1.1 Einführung neuer Begriffsdefnitionen 7.1.2 Ziel der Modellbildung 7.1.3 Formale Probleme der Modellbildung 7.1.4 Modellansatz 7.2 Systemmodelle für Verarbeitungsanlagen 7.2.1 Funktionsmodell 7.2.2 Ablaufstruktur des Aufgaben- und Funktionssystems 7.2.3 Aufbaustruktur der Wirkpaarung – Wirkpaarungsmodell 7.2.4 Aufbaustruktur des verarbeitungstechnischen Systems 7.2.5 Hierarchische Ordnung von Verarbeitungsanlagen 7.3 Verarbeitungsanlagen als offene Systeme 7.3.1 Gründe für ein offenes Systemkonzept 7.3.2 Gleichgewicht und Systemziel von Verarbeitungsanlagen 7.3.3 Dynamische Auffassung des Systems Verarbeitungsanlage 7.4 Systemverhalten von Verarbeitungsanlagen 7.4.1 Variabilität und Flexibilität von Verarbeitungsanlagen 7.4.2 Stabilität von Verarbeitungsprozessen 7.4.3 Komplexität von Verarbeitungsanlagen 8 Systemtheoretische Untersuchung des Standes der Technik des Verarbeitungsmaschinenbaus 9 Vorschläge zur Neugestaltung von Verarbeitungsanlagen 9.1 Systemtheoretische Untersuchung des allgemeinen Lastenheftes 9.1.1 Systemtheoretische Interpretation der Anforderungen 9.1.2 Resultierende systemtheoretische Fragestellung 9.2 Randbedingungen für die Neuentwicklung von Verarbeitungsanlagen 9.2.1 Vorüberlegungen 9.2.2 Grundkonzept 9.3 Gestaltungsprinzipe – Modularisierung, Miniaturisierung, Parallelisierung 9.4 Technologische Mittel zur Umsetzung 9.4.1 Plug&Produce-Module und Plattformbauweise 9.4.2 Adaptive Wirkpaarungen 9.4.3 Flexible Verkettung 9.4.4 Exemplarischer Vorschlag für das Anwendungsbeispiel 9.5 Allgemeines Pflichtenheft 10 Bewertung des Lösungskonzeptes 10.1 Ökonomische Bewertung 10.1.1 Die Produktion in der Ökonomie 10.1.2 Arbeit 10.1.3 Rohstoffe und Zwischenprodukte 10.1.4 Betriebsmittel 10.2 Bewertung im Bezug auf die Situation der Konsumgüterproduktion 11 Fazit 10.1 Zusammenfassung 10.2 Ausblick Eidesstattliche Erklärung Thesen Literaturverzeichnis Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Anhang

Probabilistic data and knowledge bases are becoming increasingly important in academia and industry. They are continuously extended with new data, powered by modern information extraction tools that associate probabilities with knowledge base facts. The state of the art to store and process such data is founded on probabilistic database systems, which are widely and successfully employed. Beyond all the success stories, however, such systems still lack the fundamental machinery to convey some of the valuable knowledge hidden in them to the end user, which limits their potential applications in practice. In particular, in their classical form, such systems are typically based on strong, unrealistic limitations, such as the closed-world assumption, the closed-domain assumption, the tuple-independence assumption, and the lack of commonsense knowledge. These limitations do not only lead to unwanted consequences, but also put such systems on weak footing in important tasks, querying answering being a very central one. In this thesis, we enhance probabilistic data and knowledge bases with more realistic data models, thereby allowing for better means for querying them. Building on the long endeavor of unifying logic and probability, we develop different rigorous semantics for probabilistic data and knowledge bases, analyze their computational properties and identify sources of (in)tractability and design practical scalable query answering algorithms whenever possible. To achieve this, the current work brings together some recent paradigms from logics, probabilistic inference, and database theory.