Inhalt der Dissertation ist der Einfluß, den die von Alfred Tarski formulierte mathematische Logik auf die Entstehung der drei Computerkonzepte des Konrad Zuse hatte.

Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit dem diagnostischen Schließen bei Widersprüchen. Diagnostisches Schließen wird in Anlehnung an Johnson und Krems (2001) als sequentieller Verstehensprozess aufgefasst, bei dem ein Situationsmodell aufgebaut wird, dass die Problemlösung enthält. Es wurde eine Experimentalaufgabe aus dem Bereich der medizinischen Diagnostik konstruiert, bei der sequentiell Krankheitssymptome präsentiert wurden. Die studentischen Versuchspersonen sollten auf mögliche Ursachen schließen und eine Diagnose stellen. Erfasst wurden die Häufigkeit richtiger Lösungen sowie Ratingwerte einer Plausibilitätseinschätzung über den gesamten Schlussfolgerungsprozess hinweg. Neben widerspruchsfreien Versuchsdurchgängen wurden zwei Arten von Widersprüchen erzeugt. Zum einen Widersprüche, in denen ein Wechsel zwischen verschiedenen Klassen von Hypothesen notwendig ist, und zum anderen Widersprüche, bei denen zwischen Einzelhypothesen der gleichen Hypothesenklasse gewechselt werden soll. Erwartet wurde, dass Widersprüche schwerer zu lösen sein sollten als widerspruchsfreie Durchgänge und dass sich der Prozess des Schließens je nach Widerspruchsart unterschiedlich gestaltet. Im Vergleich der Durchgänge ließen sich die Hypothesen bestätigen. Bezüglich der beiden Widerspruchsarten wurde davon ausgegangen, dass ein Wechsel zwischen Hypothesenklassen schwieriger sein sollte, als wenn Einzelhypothesen innerhalb der gleichen Klasse geändert werden müssen. Dies konnte in der experimentellen Untersuchung nicht bestätigt werden, sondern hat sich eher gegenteilig gezeigt. Mit Hilfe des Verfahrens der Fuzzy Pattern Klassifikation, dass insbesondere die Unsicherheit und Unschärfe von Daten berücksichtigt, wurden die Ratings ausgewertet. Die Modellierung des Schlussfolgerungsprozesses speziell für die Fälle von Widersprüchen verdeutlicht die Ergebnisse.

Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit instationären, uni- oder multivariaten Zeitreihen, die bei der Beobachtung komplexer nichtlinearer dynamischer Systeme entstehen und sich der Modellierung durch ein globales Modell entziehen. In vielen natürlichen oder gesellschaftlichen Prozessen kann man jedoch wiederkehrende Phänomene beobachten, die von deren Rhythmen beeinflußt sind; ebenso lassen sich in technischen Prozessen beispielsweise aufgrund einer bedarfsorientierten Steuerung wiederholte, aber nicht periodische Verhaltensweisen ausmachen. Für solche Systeme und Zeitreihen wird deshalb vorgeschlagen, eine partielle Modellierung durch mehrere lokale Modelle vorzunehmen, die wiederkehrende Phänomene in Form zeitlich begrenzter Muster beschreiben. Um den Unwägbarkeiten dieser und sich anschließender Aufgabenstellungen Rechnung zu tragen, werden in dieser Arbeit durchgehend unscharfe Ansätze zur Modellierung von Mustern und ihrer Weiterverarbeitung gewählt und ausgearbeitet. Die Aufgabenstellung der Erkennung von Mustern in fortlaufenden Zeitreihen wird dahingehend verallgemeinert, daß unvollständige, sich noch in Entwicklung befindliche Musterinstanzen erkannt werden können. Basierend auf ebendieser frühzeitigen Erkennung kann der Verlauf der Zeitreihe -- und damit das weitere Systemverhalten -- lokal prognostiziert werden. Auf Besonderheiten und Schwierigkeiten, die sich aus der neuartigen Aufgabe der Online-Erkennung von Mustern ergeben, wird jeweils vermittels geeigneter Beispiele eingegangen, ebenso die praktische Verwendbarkeit des musterbasierten Vorhersageprinzips anhand realer Daten dokumentiert. / This dissertation focuses on non-stationary multivariate time series stemming from the observation of complex nonlinear dynamical systems. While one global model for such systems and time series may not always be feasible, we may observe recurring phenomena (patterns) in some of these time series. These phenomena might, for example, be caused by the rhythms of natural or societal processes, or a demand-oriented control of technical processes. For such systems and time series a partial modelling by means of multiple local models is being proposed. To cope with the intrinsic uncertainties of this task, fuzzy methods and models are being used throughout this work. Means are introduced for modelling and recognition of patterns in multivariate time series. Based on a novel method for the early recognition of incomplete patterns in streaming time series, a short-time prediction becomes feasible. Peculiarities and intrinsic difficulties of an online recognition of incomplete patterns are being discussed with the help of suitable examples. The usability of the pattern-based prediction approach is being demonstrated by means of real-world data.

Implication is a logical connective corresponding to the rule of causality "if ... then ...". Implications allow one to organize knowledge of some field of application in an intuitive and convenient manner. This thesis explores possibilities of automatic construction of all valid implications (implicative theory) in a given field. As the main method for constructing implicative theories a robust active learning technique called Attribute Exploration was used. Attribute Exploration extracts knowledge from existing data and offers a possibility of refining this knowledge via providing counter-examples. In frames of the project implicative theories were constructed automatically for two mathematical domains: algebraic identities and parametrically expressible functions. This goal was achieved thanks both pragmatical approach of Attribute Exploration and discoveries in respective fields of application. The two diverse application fields favourably illustrate different possible usage patterns of Attribute Exploration for automatic construction of implicative theories.

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.

This paper presents a bio-inspired approach for optical flow data interpretation based on fuzzy inference decision making for visual mobile robot navigation. The interpretation results of regionally averaged optical flow patterns with pyramid segmentation of the optical flow field deliver fuzzy topological and topographic information of the surrounding environment (topological structure from motion). It allows a topological localization in a global map as well as controlled locomotion (obstacle avoidance, goal seeking) in a changing and dynamic environment. The topological optical flow processing is embedded in a behavior based mobile robot navigation system which uses only a mono-camera as primary navigation sensor. The paper discusses the optical flow processing approach as well as the rule based fuzzy inference algorithms used. The implemented algorithms have been tested successfully with synthetic image data for a first verification and parameter tuning as well as in a real office environment with real image data.

In this thesis we will introduce multioperator weighted monadic datalog (mwmd), a formal model for specifying tree series, tree transformations, and tree languages. This model combines aspects of multioperator weighted tree automata (wmta), weighted monadic datalog (wmd), and monadic datalog tree transducers (mdtt). In order to develop a rich theory we will define multiple versions of semantics for mwmd and compare their expressiveness. We will study normal forms and decidability results of mwmd and show (by employing particular semantic domains) that the theory of mwmd subsumes the theory of both wmd and mdtt. We conclude this thesis by showing that mwmd even contain wmta as a syntactic subclass and present results concerning this subclass.

Den svenska välfärden och äldreomsorgen står inför en enorm utmaning vad avser en allt åldrande befolkning och att det kommer finnas fler äldre i behov av vård och omsorg, än vad det kommer finnas vårdutövare. Välfärdsteknik presenteras ofta som en lösning på detta för äldreomsorgen, vilket är något som ingår inom kommuners ansvar. Att välfärdsteknik måste implementeras inom både juridiska och etiska ramar samt främja god omsorg gör arbetet komplext. Dessutom kräver det handling från kommuner som redan arbetar med begränsade resurser. Kommunala beslutsfattare behöver således ta hänsyn till många aspekter vid frågor och beslut om välfärdsteknik inom äldreomsorgen, som i sin tur påverkar både kommuninvånare och det nationella arbetet med vision eHälsa 2025. Syftet med detta arbete är att undersöka kommuners tillämpning av välfärdsteknik inom äldreomsorgen samt, utifrån tjänstemäns perspektiv, belysa konkreta möjligheter och utmaningar med välfärdstekniken. Genom en kvalitativ forskningsmetod i form av intervjuer med fyra kommuner samt Socialdepartementet, har empiriskt underlag samlats in som sedan, i kombination med SOU 2020:14, analyserats med en teoretisk referensram bestående av institutionell logik och isomorfism. Resultatet indikerar på att de huvudsakliga institutionella logiker som genomsyrar tjänstemännens uppfattningar om välfärdsteknik inom äldreomsorg är byråkratisk logik, marknadslogik samt omsorgslogik. Slutsatsen är att kommuners tillämpning av välfärdsteknik för att bemöta den demografiska förändringen beror på befintlig kompetens, juridiska samt administrativa flaskhalsar och brist på samverkan mellan kommuner. Det finns däremot en vilja och ambition för kommuner att samverka, med andra ord att anta isomorfa tendenser, vilket kan gynna den byråkratiska logikens betoning på att erbjuda medborgare likvärdiga tjänster och dessutom bidra till marknadslogikens preferens om resurseffektivisering.

Arnold Schoenberg's teaching career spanned over fifty years and included experiences in Austria, Germany, and the United States. Schoenberg's teaching assistant, Leonard Stein, transcribed Schoenberg's class lectures at UCLA from 1936 to 1944. Most of these notes resulted in publications that provide pedagogical examples of combined elements from Schoenberg's European years of teaching with his years of teaching in America. There are also class notes from Schoenberg's later lectures that have gone unexamined. These notes contain substantial examples of Schoenberg's later theories with analyses of masterworks that have never been published. Both the class notes and the subsequent publications reveal Schoenberg's comprehensive approach to understanding the presentation of the Gedanke or musical idea. In his later classes especially, Schoenberg demonstrated a method of analyzing musical compositions using illustrations of elements of the Grundgestalt or "basic shape," which contains the technical aspects of the musical parts. Through an examination of his published and unpublished manuscripts, this study will demonstrate Schoenberg's commitment to a comprehensive approach to teaching. Schoenberg's heritage of eighteenth- and nineteenth-century music theory is evident in his Harmonielehre and in his other European writings. The latter include Zusammenhang, Kontrapunkt, Instrumentation, Formenlehre (ZKIF), and Der musikalische Gedanke und die Logik, Technik, und Kunst seiner Darstellung (the Gedanke manuscripts), written over the course of several years from the 1920s to the early 1930s. After emigrating to the United States in 1933, Schoenberg immediately began teaching and writing in an attempt to arrive at a comprehensive approach to his pedagogy. The remainder of Schoenberg's textbook publications, with the exception of Models for Beginners in Composition, were left unfinished, were edited primarily by Leonard Stein and published after Schoenberg's death in 1951. Preliminary Exercises in Counterpoint, Fundamentals of Musical Composition, and Structural Functions of Harmony complete his ouevre of theory publications. An examination of the Stein notes offers contributing evidence to Schoenberg's lifelong pursuit to find a comprehensive approach for teaching an understanding of the musikalische Gedanke. With the addition of an analysis of the first movement of Mozart's G minor Symphony, K. 550, which Schoenberg used often to illustrate examples of basic concepts as liquidation, transition, neutralization in the minor key, the role of the subordinate theme, retransitions, codettas, melodic and harmonic overlapping, and motivic analysis, this study focuses on Schoenberg's comprehensive approach to both analyzing the musical work and teaching methods of composing.

This contribution discusses scaling aspects of individually gated nanowire Schottky junctions which are essential parts of reconfigurable field effect transistors (RFETs). The applicability of the screening (or natural) length theory in relation to the carrier transport is discussed first. Various geometrical parameters of the device were investigated to find the optimal structure in terms of performance. For this purpose, electrostatic properties and the dynamic behavior of the RFET were studied. Finally the increase in performance due to an additional substitution of the silicon by germanium is analyzed.