Von der Entscheidung für ein Spiel bis zur Wahl einer Taktik, um die Schlafenszeit hinauszuzögern - wiederholte Entscheidungen sind für Kinder allgegenwärtig. Zwei paradigmatische Entscheidungsphänomene sind probability matching (dt. Angleichen der Wahrscheinlichkeit) und Maximieren. Um Belohnungen zu maximieren, sollte eine Person ausschließlich die Option auswählen, welche die höchste Wahrscheinlichkeit hat. Maximieren wird allgemein al ökonomisch rationales Verhalten angesehen. Probability matching beschreibt, dass eine Person jede Option mit der Wahrscheinlichkeit auswählt, wie deren zugrunde liegende Wahrscheinlichkeit einer Belohnung ist. Ob es sich bei probability matching um einen Fehlschluss oder einen adaptiven Mechanismus handelt, ist umstritten. Frühere Forschung zu probabilistischem Lernen zeigte das paradoxe Ergebnis, dass jüngere Kinder eher maximieren als ältere Kinder. Von älteren Kindern nimmt man hingegen an, dass sie probability matchen. Dabei wurde jedoch kaum berücksichtigt, dass Kinder die Struktur der Umwelt zu ihrem Vorteil nutzen können. Diese Dissertation untersucht die inter- und intraindividuelle Entwicklung des probabilistischen Lernens in der Kindheit unter ökologischen und kognitiven Aspekten. Vier empirischen Kapitel zeigen, dass die Interaktion zwischen heranreifenden kognitiven Funktionen, sowie Merkmalen der Lern- und Entscheidungsumgebung die Entwicklung des adaptiven Entscheidungsverhaltens prägt. Die Entwicklung des probabilistischen Lernens durchläuft in der Kindheit mehrere Phasen: von hoher Persistenz, aber auch hoher interindividueller Variabilität bei jüngeren Kindern zu wachsender Anpassungsfähigkeit durch zunehmende Diversifizierung und Exploration bei älteren Kindern. Die Ergebnisse dieser Dissertation unterstreichen insbesondere den Nutzen einer ökologischen Rationalitätsperspektive bei der Erforschung der Entwicklung des Entscheidungsvermögens. / From choosing which game to play to deciding how to effectively delay bedtime—making repeated choices is a ubiquitous part of childhood. Two often contrasted paradigmatic choice behaviors are probability matching and maximizing. Maximizing, described as consistently choosing the option with the highest reward probability, has traditionally been considered economically rational. Probability matching, in contrast, described by proportionately matching choices to underlying reward probabilities, is debated whether it reflects a mistake or an adaptive mechanism. Previous research on the development of probability learning and repeated choice revealed considerable change across childhood and reported the paradoxical finding that younger children are more likely to maximize—outperforming older children who are thought to be more likely to probability match. However, this line of research largely disregarded the mind’s ability to capitalize on the structure of the environment. In this dissertation, I investigate the inter- and intra-individual development of probability learning and repeated choice behavior in childhood under consideration of ecological, cognitive, and methodological aspects. Four empirical chapters demonstrate that the interaction between the maturing mind and characteristics of the learning and choice environment shapes the development of adaptive choice behavior. The development of probability learning and repeated choice behavior in childhood progresses from high persistence but also high inter-individual variability to emerging adaptivity marked by increased diversification and exploration. The present research highlights the benefit of taking an ecological rationality view in research on the development of decision making abilities.

Les circuits cryptographiques peuvent etre victimes d'attaques en fautes visant leur implementation materielle. elles consistent a creer des fautes intentionnelles lors des calculs cryptographiques afin d'en deduire des informations confidentielles. dans le contexte de la caracterisation securitaire des circuits, nous avons ete amenes a nous interroger sur la faisabilite experimentale de certains modeles theoriques d'attaques. nous avons utilise un banc laser comme moyen d'injection de fautes.dans un premier temps, nous avons effectue des attaques en fautes dfa par laser sur un microcontroleur implementant un algorithme de cryptographie aes. nous avons reussi a exclure l'effet logique des fautes ne correspondants pas aux modeles d’attaque par un jeu precis sur l'instant et le lieu d'injection. en outre, nous avons identifie de nouvelles attaques dfa plus elargies.ensuite, nous avons etendu nos recherches a la decouverte et la mise en place de nouveaux modeles d'attaques en fautes. grace a la precision obtenue lors de nos premiers travaux, nous avons developpe ces nouvelles attaques de modification de rondes.en conclusion, les travaux precedents constituent un avertissement sur la faisabilite averee des attaques par laser decrites dans la litterature scientifique. nos essais ont temoigne de la faisabilite toujours actuelle de la mise en place des attaques mono-octets ou mono-bits avec un faisceau de laser qui rencontre plusieurs octets ; et egalement reveler de nouvelles possibilites d’attaque. cela nous a amenes a etudier des contre-mesures adaptees. / Cryptographic circuits may be victims of fault attacks on their hardware implementations. fault attacks consist of creating intentional faults during cryptographic calculations in order to infer secrets. in the context of security characterization of circuits, we have examined practical feasibility of some theoretical models of fault attacks. we used a laser bench as a means of the fault injection.at the beginning, we performed laser fault injections on a microcontroller implementing an aes cryptographic algorithm. we succeeded to exclude the logical effect of mismatched faults by temporal and spatial accuracy in fault injection. moreover, we identified extended new dfa attacks.then, we extended our research to identify and to implement new fault attack models. with the precision obtained in our earlier work, we developed new round modification analysis (rma) attacks.in conclusion, the experiments give a warning for the feasibility of described attacks in the literature by laser. our tests have demonstrated that single-byte or single-bit attacks are still feasible with a laser beam that hits additional bytes on the circuit when the laser emission is accurate and associated with other techniques. they also revealed new attack possibilities. therefore, it conducted us to study of appropriate countermeasures.

Les espace-temps conformément plats de dimension supérieure ou égal à 3 sont des variétés localement modelées l'espace-temps d'Einstein où il agit la composante connexe de l'identité du groupe des difféomorfismes conformes.Un espace-temps M est globalement hyperbolique s'il admet une hypersurface S de type espace qui est rencontrée une et une seule fois par toute courbe causale de M. L'hypersurface S est alors dite hypersurface de Cauchy de M.L'ensemble des espace-temps globalement hyperboliques conformément plats, identifiés à difféomorphisme conforme près, est naturellement muni d'une relation d'ordre partielle: on dit que N étends M s'il existe un plongement conforme de M dans N tel que l'image de toute hypersurface de Cauchy de M est une hypersurface de Cauchy de N. Les éléments maximaux par rapport à cette relation d'ordre sont appelés espace-temps maximaux.Le premier résultat qu'on a prouvé est l'existence et unicité de l'extension maximale pour un espace-temps conformément plat globalement hyperbolique donné. Ce résultat généralise un théorème de Choquet-Bruhat et Geroch relatif aux espace-temps solutions des équation d'Einstein.L'unicité de l'extension maximale permet de prouver le résultat suivant:Théorème:En dimension supérieur ou égal à 3, l'espace d'Einstein est le seul espace-temps conformément plat maximal simplement connexe admettant une hypersurface de Cauchy compacte.Si l'hypersurface de Cauchy S du revêtement universel d'un espace-temps M est compacte on obtient donc que M est un quotient fini de l'espace d'Einstein. La structure des géodésiques de l'espace d'Einstein et l'unicité de l'extension maximale permettent de prouver :Théorème:Soit M un espace-temps conformément plat maximal de dimension supérieur ou égal à 3, qui contient deux géodésiques lumières distinctes, librement homotopes et ayant les mêmes extrémités. Alors M est un quotient fini de l'espace d'Einstein.Dans le cas où l'hypersurface S' du revêtement universel M' de M est non compacte on montre chaque point p de M' est déterminé par le compact de S 'constitué par l'intersection de son passé causal ou de son futur causal avec l'hypersurface S', suivant que p appartient au passé ou au futur de S'. Onappelle ce compact l'ombre de p sur S'. L'espace-temps M' s'identifie donc à un sous-ensemble des compacts de S'.Ce point de vue permet d'avoir une compréhension plus profonde de la maximalité d'un espace-temps. En fait on a différentes notions de maximalité :un espace-temps pourrait être maximal parmi les espace-temps conformément plats mais avoir un majorant qui n'est pas conformément plat, i.e. il pourrait exister un plongement conforme dans un espace-temps globalement hyperbolique qui ne soit pas conformément plat.Grâce à la notion d'ombre, on prouve que la structure causale induite sur la frontière de Penrose du revêtement universel d'un espace-temps conformément plat permet de caractériser les espace-temps maximaux parmi tous les espace-temps globalement hyperboliques, on obtient:Théorème:Tout espace-temps globalement hyperbolique conformément plat M qui est maximal parmi les espace-temps globalement hyperbolique conformément plats est aussi maximal parmi tous les espace-temps globalement hyperboliques.On conclut avec une discussion détaillée sur la maximalité des espaces-temps globalement hyperboliques maximaux parmi les espace-temps à courbure constante, suivant le signe de la courbure: lorsque la courbure est négative ou nulle, l'espace-temps est maximal aussi parmi tous les espace-temps globalement hyperboliques, mais cela n'est jamais vrai lorsque la courbure est strictement positive / As a consequence of the Lorentzian version of Liouville’s Theorem, everyconformally flat space-time of dimension 3 is a (Ein1,n,O0(2, n + 1))-manifold. The Einstein’s space-time Ein1,n is the space Sn × S1 with theconformal class of the metric d2−dt2, where d2 and dt2 are the canonicalRiemannian metrics of Sn and R. The group O0(2, n+1) is the group of theconformal diffeomorphisms of Ein1,n whose action preserve the orientationand the time-orientation of Ein1,n. A space-time M is globally hyperbolicif it contains a spacelike hypersurface which intersects every inextensiblecausal curve of M exactly in one point. As a consequence M is not compact.The hypersurface is called a Cauchy hypersurface of M. Geroch’s Theorem([?]) say that if M is globally hyperbolic, then M is homeomorphic to×R. There is a naturally defined partial order on the set of globally hyperbolicspace-times (up to conformal diffeomorphism) : M M0 if does existsa conformal embedding f : M ,! M0 which sends Cauchy hypersurfaces ofM to Cauchy hypersurfaces of M0 (f is called a Cauchy-embedding ). Wecall C-maximal space-times the maximal elements for this partial order onthe set of globally hyperbolic space-times. We can restrict the partial orderto the subset of conformally flat space-times : in this case we call themaximal elements C0-maximal space-times. The first result of the thesis isa generalization of a Theorem proved by Choquet-Bruhat and Geroch in[?] : let M be a globally hyperbolic conformally flat space-time. Then thereis a globally hyperbolic conformally flat C0-maximal space-time N and aCauchy-embedding f : M ,! N. The space-time N is unique up to conformaldiffeomorphisms.The uniqueness of the C0-maximal extension imply that every globally hyperbolicconformally flat simply connected C0-maximal space-time (of dimension3) with a compact Cauchy hypersurface is conformally diffeomorphicto gEin1,n.In the second part of the thesis we study the injectivity of the developingmap of a globally hyperbolic conformally flat space-time M looking at theshape of its the causal boundary.We say that two points p, q are conjugatedin a space-time M if there are two different lightlike geodesics and whichstart at p and meet at q, such that and don’t intersect between p and q.The most remarkable result of this part is : let M a globally hyperbolicconformally flat C0-maximal space-time. If fM has two conjugated pointsthen fM ' gEin1,n. In particular M is a finite quotient of gEin1,n.As a consequence of this result we obtain that the developing map of Mrestricted to the chronological past and future of every point is injective.In the last part of the thesis we give an abstract construction of the Cmaximalextension for a given conformally flat globally hyperbolic spacetime.The idea is that a globally hyperbolic space-time is completely determinedby one of his Cauchy hypersurfaces. This result helps to understandhow to relate the different notions of maximality. In particular we provethat every conformally flat globally hyperbolic space-time M which is C0-maximal is also C-maximal.

Die Arbeit ist der regelungstheoretischen Betrachtung von mechanischen Systemen mit mehr Freiheitsgraden als Stellgrößen gewidmet. Dabei werden Aspekte aus den Teilgebieten Modellbildung, Systemanalyse, Steuerungsentwurf und Reglerentwurf behandelt. Den Ausgangspunkt bilden die aus dem Lagrange-Formalismus resultierenden Bewegungsgleichungen, für welche neben verschiedene partiell linearisierten Zustandsdarstellungen auch eine spezielle Byrnes-Isidori-Normalform eingeführt wird. Im Unterschied zu einer früher vorgeschlagenen ähnliche Normalform existiert diese "Lagrange-Byrnes-Isidori-Normalform" immer. Weiterhin wird die bedeutende Eigenschaft der differentiellen Flachheit im Zusammenhang mit mechanischen Systemen untersucht. Die bestehende Lücke zwischen den bekannten notwendigen und hinreichenden Flachheitsbedingungen bildet die Motivation zur Anpassung der Regelflächenbedingung auf mechanische Systeme in Lagrange-Byrnes-Isidori-Normalform. Parallel dazu wird die Flachheitsanalyse auf Basis des sogenannten Variationssystems betrachtet. Dabei handelt es sich um ein System von 1-Formen, die durch Anwendung der äußeren Ableitung auf die impliziten Systemgleichungen entstehen. Äquivalent dazu können auch die in einer rechteckigen Polynommatrix bezüglich des Zeitableitungsoperators zusammengefassten Koeffizienten der Basisformen untersucht werden. Die Flachheit eines Systems ist nun gerade äquivalent zur Existenz einer unimodularen Vervollständigung dieser Matrix, welche zudem noch eine bestimmte Integrabilitätsbedingung erfüllen muss. Durch Anwendung des Satzes von Frobenius können aus diesen in der bisherigen Formulierung nur schwer überprüfbaren Bedingungen deutlich einfachere hergeleitet werden. Für den Eingrößenfall ergibt sich dadurch eine erheblich Verringerung des Rechenaufwandes im Vergleich zum Referenzansatz. Im Mehrgrößenfall ist die Situation komplizierter: Durch das Fallenlassen der Unimodularitätsforderung und die Ausnutzung der speziellen Struktur mechanischer Systeme erhält man eine neue notwendige Bedingung für Flachheit, welche sich in endlich vielen Schritten auswerten lässt. Allerdings konnte mit dieser die vermutete Nichtflachheit für die untersuchten mechanischen Beispielsysteme nicht nachgewiesen werden. Einen weiteren Untersuchungsgegenstand bildet das Konzept der Konfigurationsflachheit. Für diese Eigenschaft ist gefordert, dass ein flacher Ausgang existieren muss, der nur von den Konfigurationskoordinaten abhängt. Basierend auf theoretischen Überlungen und dem Fehlen von Gegenbeispielen wird die Hypothese aufgestellt, dass für konservative mechanische Systeme Flachheit und Konfigurationsflachheit äquivalent sind. Für lineare mechanische Systeme kann diese Hypothese mit Hilfe der Kronecker-Normalform von Matrizenscharen verifiziert werden. Bezüglich des Entwurfs von Solltrajektorien werden neben der Darstellung bekannter Verfahren für lineare und für flache Systeme zwei weitere Ansätze genauer diskutiert. Der erste basiert auf der numerischen Lösung des aus dem Steuerungsentwurf resultierenden Randwertproblems. Dazu wird ein angepasstes Kollokationsverfahren konstruiert, welches die Elimination von Systemgrößen durch die explizite Berücksichtigung von Integratorketten ermöglicht, die bei partiell linearisierten Systemen stets auftreten. Unter bestimmten Bedingungen bewirkt dies eine erhebliche Reduktion der Rechenzeit. Der zweite Ansatz betrachtet die Überführung zwischen zwei Ruhelagen und beruht auf der Zeitumkehrsymmetrie, die alle konservativen mechanischen Systeme aufweisen. Er besteht aus mehreren Schritten: Zunächst wird für beide Ruhelagen eine Rückführung mit möglichst großem Attraktivitätsgebiet entworfen. Danach wird das System simulativ ausgehend von der Zielruhelage in der Startruhelage stabilisiert. Die so erhaltene Eingangstrajektorie kann dann bezüglich der Zeit invertiert werden, um das System aus der Startruhelage in die Nähe der Zielruhelage zu überführen, wo schließlich der entsprechende Regler aktiviert wird. In praktischen Realisierungen von unteraktuierten Regelungssystemen treten auf Grund von Effekten wie trockener Reibung und Getriebespiel oft Dauerschwingungen mit schwer vorhersagbaren und beeinflussbaren Parametern auf. Als Alternative zur klassischen Stabilisierung einer (theoretischen) Ruhelage wird deshalb eine Rückführung hergeleitet, welche für ein gegebenes lineares System einen stabilen Grenzzyklus mit vorgebbarer Frequenz und Amplitude asymptotisch stabilisiert.

Individuelle Unterschiede in der kognitiven Entwicklung von Kindern korrelieren mit ihrem sozioökonomischen Status (engl. socioeconomic status, SES). Allerdings hat die bisherige Forschung längsschnittliche Dynamiken meist ignoriert. Des Weiteren sind die Mechanismen, die zu SES–bedingten Diskrepanzen in der kognitiven Entwicklung führen, weitgehend unbekannt. Gemäß einer Hypothese ist es die Dysregulation der Sekretion des Stresshormons Cortisol die SES Unterschiede vermittelt, da niedriger SES robust mit höherem chronischen Stress assoziiert. Die vorliegende Dissertation weist im Längsschnitt nach, dass Veränderungen im Familieneinkommen die kognitive Entwicklung von armen Kindern im späteren Kindesalter vorhersagen (Studie I). Bemerkenswerterweise wirkt kindliche Kognition auch auf Veränderungen im elterlichen Einkommen, was auf bisher vernachlässigte bidirektionale Familiendynamiken hinweist. Zudem liefert die Dissertation querschnittliche empirische Evidenz für die Hypothese, dass ein stressbezogener Mechanismus in SES–bedingten Unterschieden kognitiver Entwicklung involviert ist. Höherer Stress und ein geringeres Einkommen waren beide mit Anzeichen des Hypocortisolismus in Kindern charakterisiert (Studie II und III). Außerdem gab es Hinweise, dass kognitive Kontrolle vor den Effekten von Stress schützen könnte (Studie II). Schließlich zeigt die Dissertation erstmalig, dass hyporeaktive Cortisolprofile in Reaktion auf akuten Stress in ärmeren Kindern mit deren niedrigerer Gedächtnisleistung assoziiert ist (Studie III). Beachtenswert ist, dass Ergebnisse dieser Dissertation nicht auf Umwelt oder genetisch vermittelte Kausalität schließen lassen. In zukünftigen Interventionsstudien sollte weiter untersucht werden, ob Interventionen die Einkommensgewinne stärken, Stress reduzieren oder die Reaktion von Kindern auf akuten Stress verbessern, kognitive Unterschiede im Zusammenhang mit SES verringern. / Individual differences in cognitive development in childhood vary along gradients of socioeconomic status (SES). Yet, research has largely ignored longitudinal dynamics, despite evidence that SES, especially income, also changes over time. Furthermore, fairly little is known about the mechanisms by which SES explains cognitive disparities. Lower SES environments are marked by high chronic stress exposure, which has led to the hypothesis that dysregulation of the stress response system resulting in altered cortisol secretion mediates disparities in cognition. This dissertation provides longitudinal evidence for the notion that family income gains and losses predict poor children’s cognitive development throughout later childhood (Paper I). Remarkably, children’s cognition also predicts their parents’ earning ability, indicating previously neglected bidirectional family dynamics. Moreover, this dissertation provides cross–sectional evidence for a stress mechanism involved in SES disparities of cognitive functioning. Both higher stress and lower income are associated with patterns of hypocortisolism in middle childhood (Paper II & III). Further, cognitive control skills may buffer against the embedding of stress exposure in diurnal cortisol secretion (Paper II). Lastly, cortisol hyporeactivity to stress found in low–income children is uniquely associated with their lower memory performance. Notably, this dissertation does not warrant environmentally– or genetically–mediated assumptions of causality. Future intervention studies should continue to explore whether facilitating family income gains, reducing stress exposure, normalizing cortisol secretion, or improving children’s stress coping by training cognitive control alleviates SES–related disparities in cognition.

In den humanen Leukozyten-Antigenen (HLA) wird die wichtigste genetische Ursache von rheumatoider Arthritis gesehen. Es wurden bisher mehrere Mechanismen beschrieben, wie diese HLA-Moleküle die Entstehung und den Verlauf der Erkrankung beeinflussen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die differentielle Expression von HLA-DRB-Genen in unterschiedlichen Antigen-präsentierenden Zellen als möglicher Mechanismus untersucht. Dabei wurden strukturelle Unterschiede zwischen den Promotoren des krankheitsassoziierten HLA-DR4-Haplotyps und den neutralen Haplotypen DR7 und DR9 eingehender betrachtet. Allen drei Haplotypen ist gemein, daß sie das DRB4-Gen als zweites funktionelles DRB-Gen tragen, wobei das DRB4-Gen entweder den DRB4A oder den -B-Promotor besitzt. Um den Einfluß einzelner Promotorelemente auf die mit dem Luziferase-Assay bestimmten Transkriptionsaktivitäten näher zu untersuchen, wurde mit Hilfe der surface plasmon resonance die Bindung der Transkriptionsfaktoren aus den Zellkernlysaten von der humanen Monozytenzellinie THP-1 und von der humanen B-Lymphom-Zellinie BJAB an die unterschiedlichen S-, X-, Y-, CCAAT- und TATA-Boxen analysiert. Es konnte gezeigt werden, daß die unterschiedliche Expression von DRB4A und DRB4B durch die ubiquitäre TATA-Box vermittelt wird. Dagegen wurde die INF-gamma-Stimulation der HLA-DR-Expression von THP-1- aber auch von BJAB-Zellen durch die für die HLA-DR-Promotoren spezifische X-Box vermittelt. Bei der Analyse von DR4-, DR7- und DR9-positiven Patienten einer bereits gut charakterisierten RA-Kohorte stellte sich heraus, daß der DRB4B-Promotor, welcher im Vergleich zu DRB4A eine höhere transkriptionelle Aktivität besitzt, mit einem schweren Krankheitsverlauf assoziiert ist, so daß eine erhöhte HLA-DR-Expression den Krankheitsverlauf negativ zu beeinflussen scheint. / Disease associated human leukocyte antigen (HLA) genes have been identified in humans where they are assumed to promote the susceptibility and/or progression of rheumatoid arthritis. Several mechanisms have been described how these HLA haplotypes impact on the disease. Among them the differential expression of HLA-DRB molecules in different types of antigen-presenting cells, which was investigated here in detail. The promoters of the disease associated HLA-DR4 to the neutral DR7 and DR9 haplotypes were analyzed for sequence polymorphisms resulting in functional differences. All three haplotypes carry as a second functional DRB gene the DRB4 gene, which is regulated by the DRB4A or -B promoter. To determine the impact of the promoter elements on the transcriptional activities measured by luciferase assay the surface plasmon resonance technology was employed. To this end, nuclear extracts from the monocytic cell line THP-1 and from the B lymphoma cell line BJAB were used to analyze their binding to the various S-, X-, Y-, CCAAT-, and TATA boxes. It could be demonstrated that the differential expression of DRB4A and -B was regulated via the ubiquitous TATA box. By contrast, the INF-gamma stimulation of HLA expression in THP-1 and BJAB was mediated via the unique X box. Analyzing the DR4, DR7 and DR9 positive patients of an RA cohort, the DRB4B promoter, which has a higher transcriptional activity than the DRB4A promoter, is associated with radiographic progression of RA. This data is thus indicative of an impact of elevated HLA-DR expression on the progression of the disease.

Im Rahmen dieser Dissertation bemühe ich mich, den statistischen Ansatz der zeitkontinuierlichen dynamischen Modellierung, der die Rolle der Zeit explizit berücksichtigt, zu erweitern und praktisch anwendbar zu machen. Diese Dissertation ist so strukturiert, dass ich in Kapitel 1 die Natur dynamischer Modelle bespreche, verschiedene Ansätze zum Umgang mit mehreren Personen betrachte und ein zeitkontinuierliches dynamisches Modell mit Input-Effekten (wie Interventionen) und einem Gaußschen Messmodell detailliert darstelle. In Kapitel 2 beschreibe ich die Verwendung der Software ctsem für R, die als Teil dieser Dissertation entwickelt wurde und die Modellierung von Strukturgleichungen und Mixed-Effects über einen frequentistischen Schätzansatz realisiert. In Kapitel 3 stelle ich einen hierarchischen, komplett Random-Effects beinhaltenden Bayesschen Schätzansatz vor, unter dem sich Personen nicht nur in Interceptparametern, sondern in allen Charakteristika von Mess - und Prozessmodell unterscheiden können, wobei die Schätzung individueller Parameter trotzdem von den Daten aller Personen profitiert. Kapitel 4 beschreibt die Verwendung der Bayesschen Erweiterung der Software ctsem. In Kapitel 5} betrachte ich die Natur experimenteller Interventionen vor dem Hintergrund zeitkontinuierlicher dynamischer Modellierung und zeige Ansätze, die die Art und Weise adressieren, mit der Interventionen auf psychologische Prozesse über die Zeit wirken. Das berührt Fragen, wie: 'Nach welcher Zeit zeigt eine Intervention ihre maximale Wirkung', 'Wie ändert sich die Form des Effektes im Laufe der Zeit' und 'Für wen ist die Wirkung am stärksten oder dauert am längsten an'. Viele Bei-spiele, die sowohl frequentistische als auch bayessche Formen der Software ctsem verwenden, sind enthalten. Im letzten Kapitel fasse ich die Dissertation zusammen, zeige Limitationen der angebotenen Ansätze auf und stelle meine Gedanken zu möglichen zukünftigen Entwicklungen dar. / With this dissertation I endeavor to extend, and make practically applicable for psychology, the statistical approach of continuous time dynamic modelling, in which the role of time is made explicit. The structure of this dissertation is such that in Chapter 1, I discuss the nature of dynamic models, consider various approaches to handling multiple subjects, and detail a continuous time dynamic model with input effects (such as interventions) and a Gaussian measurement model. In Chapter 2, I describe the usage of the ctsem software for R developed as part of this dissertation, which provides a frequentist, mixed effects, structural equation modelling approach to estimation. Chapter 3 details a hierarchical Bayesian, fully random effects approach to estimation, allowing for subjects to differ not only in intercept parameters but in all characteristics of the measurement and dynamic models -- while still benefiting from other subjects data for parameter estimation. Chapter 4 describes the usage of the Bayesian extension to the ctsem software. In Chapter 5 I consider the nature of experimental interventions in the continuous time dynamic modelling framework, and show approaches to address questions regarding the way interventions influence psychological processes over time, with questions such as 'how long does a treatment take to reach maximum effect', `how does the shape of the effect change over time', and 'for whom is the effect strongest, or longest lasting'. Many examples using both frequentist and Bayesian forms of the ctsem software are given. For the final chapter I summarise the dissertation, consider limitations of the approaches offered, and provide some thoughts on possible future developments.

Der weltraumgestützte Gravitationswellendetektor LISA (Laser Interferometer Space Antenna) besteht aus drei identischen Satelliten an Bord derer sich jeweils zwei frei schwebende Testmassen befinden. Die Lage der einzelnen Testmassen in Bezug auf die zugehörige optische Bank muss mit einer Genauigkeit besser 1 pm/sqrt(Hz) in der Abstands- und besser 10 nrad/sqrt(Hz) in der Winkelmessung erfolgen. In der vorliegenden Arbeit wird ein kompaktes optisches Auslesesystem präsentiert, welches als Prototyp für diese Abstands- und Winkelmetrologie dient. Das dafür entwickelte polarisierende Heterodyn-Interferometer mit räumlich getrennten Frequenzen basiert auf einem hoch-symmetrischen Design, bei dem zur optimalen Gleichtakt-Unterdrückung Mess- und Referenzarm die gleiche Polarisation und Frequenz sowie annähernd gleiche optische Pfade haben. Für die Winkelmessung wird die Methode der differentiellen Wellenfrontmessung eingesetzt. In einem ersten Prototyp-Aufbau wird ein Rauschniveau von weniger als 100 pm/sqrt(Hz) in der Translations- und von weniger als 100 nrad/sqrt(Hz) in der Winkelmessung (beides für Frequenzen oberhalb 0.1 Hz) demonstriert. In einem zweiten Prototyp-Aufbau werden zusätzlich eine Intensitätsstabilisierung und ein Phasenlock der beiden Frequenzen implementiert. Die analoge Phasenmessung ist durch eine digitale, FPGA basierte, ersetzt. Mit diesem Aufbau wird ein Rauschen kleiner 5 pm/sqrt(Hz) in der Translationsmessung und kleiner 10 nrad/sqrt(Hz) in der Winkelmessung, beides für Frequenzen größer 0.01 Hz, erreicht. Eine Rausch-Analyse wurde durchgeführt und die Nichtlinearitäten des Interferometers bestimmt. Das Interferometer wurde im Hinblick auf die LISA Mission entwickelt, findet seine Anwendung aber auch bei der Charakterisierung der dimensionalen Stabilität von ultra-stabilen Materialien sowie in der optischen Profilometrie. Die Adaptierung des Interferometers dazu sowie erste Resultate zu beiden Anwendungen werden in dieser Arbeit präsentiert. / The space-based gravitational wave detector LISA (Laser Interferometer Space Antenna) consists of three identical satellites. Each satellite accommodates two free-flying proof masses whose distance and tilt with respect to its corresponding optical bench must be measured with at least 1 pm/sqrt(Hz) sensitivity in translation and at least 10 nrad/sqrt(Hz) sensitivity in tilt measurement. In this thesis, a compact optical readout system is presented, which serves as a prototype for the LISA proof mass attitude metrology. We developed a polarizing heterodyne interferometer with spatially separated frequencies. For optimum common mode rejection, it is based on a highly symmetric design, where measurement and reference beam have the same frequency and polarization, and similar optical pathlengths. The method of differential wavefront sensing (DWS) is utilized for the tilt measurement. In a first prototype setup noise levels below 100 pm/sqrt(Hz) in translation and below 100 nrad/sqrt(Hz) in tilt measurement (both for frequencies above 0.1 Hz) are achieved. A second prototype was developed with additional intensity stabilization and phaselock of the two heterodyne frequencies. The analog phase measurement is replaced by a digital one, based on a Field Programmable Gate Array (FPGA). With this setup, noise levels below 5 pm/sqrt(Hz) in translation measurement and below 10 nrad/sqrt(Hz) in tilt measurement, both for frequencies above 0.01Hz, are demonstrated. A noise analysis was carried out and the nonlinearities of the interferometer were measured. The interferometer was developed for the LISA mission, but it also finds its application in characterizing the dimensional stability of ultra-stable materials such as carbon-fiber reinforced plastic (CFRP) and in optical profilometry. The adaptation of the interferometer and first results in both applications are presented in this work.

Ausgehend vom Rahmenmodell zur Persönlichkeitsentwicklung von Schüler/inne/n nach Pekrun/Helmke (1991), der „Eingrenzungs- und Kompromisstheorie der Berufswahl“ von Gottfredson (2005) und der Typologie des Aufbaus von Berufsidentitäten Fends (1991) wird der Berufsfindungsprozess von Schüler/inne/n der Grundschule (Kl. 5) bis in die Sekundarstufe (Kl. 9) untersucht. Analysiert werden die Berufswünsche von 600 bis 3000 Befragten und ausgewählte Variablen des längsschnittlichen Datensatzes der DFG-Projekte NOVARA, SABA und AIDA (geleitet von Prof. Dr. Renate Valtin). Es werden zwei Fragestellungen verfolgt: (1) Ist die Berufswahltheorie von Gottfredson geeignet, empirisch verifiziert die früh zu beobachtende geschlechtsspezifische Weichenstellungen in der beruflichen Orientierung fundiert zu erklären? (2) Lassen sich Zusammenhänge zwischen einer krisenhaften Bewältigung der Entwicklungsaufgabe „Berufswahl“ und der Entwicklung ausgewählter schulleistungsrelevanter Persönlichkeitsmerkmale nachweisen? Wenn ja, ab wann? Die Analysen bestätigten die Forschungsbefunde zur Geschlechtstypik der beruflichen Interessenorientierung, zum Wandel vom „Traumberuf“ zum realistischen Berufswunsch sowie zu Schwankungen der Häufigkeit geäußerter Berufswünsche in Abhängigkeit von Klassenstufe und Schulform. Des Weiteren bestätigte sich die in der Berufswahltheorie von Gottfredson beschriebene Bedeutung der Kategorie „Geschlecht“ für die Präferenz bestimmter Berufswünsche, des noch akzeptierten Prestiges der Berufswünsche und des mit der Realisierung und Ausübung des gewünschten Berufs verbundenen noch zu bewältigenden kognitiven Anspruchs. Zusammenhänge zwischen der Entwicklung schulleistungsrelevanter Persönlichkeitsmerkmale ab dem Grundschulalter und einer krisenhaften Bewältigung der Entwicklungsaufgabe „Entwicklung einer beruflichen Orientierung“ in der Sekundarstufe I konnten in Bezug auf die allgemeine Schulfreude der männlichen Befragten nachgewiesen werden. / Based on Rahmenmodell zur Persönlichkeitsentwicklung von Schüler/inne/n by Pekrun and Helmke (1991), "Eingrenzungs- und Kompromisstheorie der Berufswahl" Gottfredson (2005) and Typologie des Aufbaus von Berufsidentitäten Fends (1991), the career choice process of primary school students (Class 5) to secondary school (Class 9) is examined longitudinally. The career desires of 600 to 3000 subjects are examined longitudinally, along with selected variables of the longitudinal dataset from the DFG projects NOVARA, SABA and AIDA (led by Prof. Dr. Renate Valtin). Two questions are considered: (1) is the ''Circumscription und Compromise Theory'' according to Gottfredson suitable for explaining the empirically verified gender-specific directions in career orientation, which can be observed early, on a theoretical basis? (2) Can interconnections between a critical mastering of the development task "career selection" and the development of selected school performance-related personality attributes be demonstrated? If yes, from when? Analyses confirm the gender-specification of career orientation, about the change from "dream job" to realistic career choice and about the fluctuations in frequency of stated career desires depending on school year and type of school. Moreover, the importance of the category "gender" described in the "circumscription and compromise theory" of career choice by Gottfredson is confirmed for the preference of certain career desires, of the still accepted prestige of the career desires and of the cognitive requirement yet to be mastered in conjunction with the realisation and exercise of the desired profession. Connections between the development of school performance-relevant personality attributes from primary school age and a critical mastering of the development task "development of a career orientation" in Sekundarstufe I (equivalent to Key Stage 3) could be demonstrated with regard to general happiness at school of the male subjects.

Les milieux de cryopréservation d'embryons contiennent généralement des produits d'origine animale, qui présentent des inconvénients majeurs : une composition variable et insuffisamment définie, et un risque de transmission d'agents pathogènes. La substitution de ces produits par des composés synthétiques chimiquement définis pourrait contribuer à l’amélioration des procédures de cryopréservation d’embryons, en réduisant la variabilité de composition des milieux, et le risque de contamination des ressources conservées.L’objectif de ce travail était d’évaluer l’effet du remplacement de l’albumine sérique bovine utilisée dans les milieux de congélation lente ou de vitrification d’embryons cunicoles et ovins par un milieu synthétique formulé à base d’acide hyaluronique (STEM ALPHA.Cryo3 – « CRYO3 »). Dans un premier temps, les propriétés thermodynamiques des substituts potentiels ont été évaluées à l’aide de la calorimétrie différentielle à balayage. Parallèlement, nous avons optimisé les différents outils expérimentaux dont nous avions besoin pour cette étude. Nous avons adapté un protocole d’évaluation de l'activité mitochondriale (JC-1) pour complémenter l'évaluation morphologique in vitro des embryons de lapin, et nous avons évalué l’efficacité de différents protocoles de superovulation sur la production d’embryons chez la brebis. Dans un second temps, nous avons procédé à la substitution de l’albumine sérique bovine (BSA) utilisée dans des milieux de congélation lente et de vitrification d’embryons cunicoles et ovins par du CRYO3. Une approche in vitro a été utilisée pour les protocoles de congélation et de vitrification, puis complétée par une approche in vivo pour les protocoles de vitrification.Nos résultats confirment que la BSA peut être efficacement remplacée par le CRYO3 dans des protocoles de cryoconservation d‘embryons de lapin et d’embryons ovins, qu’il s’agisse de congélation lente ou de vitrification / Embryo cryopreservation media usually contain animal-derived products, such as bovine serum albumin (BSA). These products present two major disadvantages: an undefined variable composition and a risk of pathogen transmission. The substitution of animal products of embryo cryopreservation media by synthetical products may improve procedure standardization (by avoiding variability in media composition) and avoid sanitary concerns inherent to animal-derived products.We aimed to evaluate the effect of replacing BSA in rabbit and ovine embryo slow freezing and vitrification media with a synthetic animal products free medium composed of synthetic hyaluronic acid: STEM ALPHA.Cryo3 (« CRYO3 »).During the first part, we evaluated the substitution candidates through a thermodynamic approach, using differential scanning calorimetry. In paralel, we adapted a mitochondrial activity evaluation protocol (JC-1) to rabbit embryo, which allowed us to complement morphological in vitro evaluation, and evaluated ewe superovulation protocols.During the second part, we used a biological approach to evaluate the replacement of BSA with synthetical products (containing CRYO3) in rabbit and ovine embryo slow freezing and vitrification media, using in vitro (slow freezing and vitrification) and in vivo (vitrification) evaluation methods.Our results seem to demonstrate that the chemically defined substitute CRYO3 can successfully replace BSA during rabbit embryo and ovine embryo cryopreservation (slow-freezing and vitrification)