Large numeric matrices and multidimensional data arrays appear in many science domains, as well as in applications of financial and business warehousing. Common applications include eigenvalue determination of large matrices, which decompose into a set of linear algebra operations. With the rise of in-memory databases it is now feasible to execute these complex analytical queries directly in a relational database system without the need of transfering data out of the system and being restricted by hard disc latencies for random accesses. In this paper, we present a way to integrate linear algebra operations and large matrices as first class citizens into an in-memory database following a two-layered architectural model. The architecture consists of a logical component receiving manipulation statements and linear algebra expressions, and of a physical layer, which autonomously administrates multiple matrix storage representations. A cost-based hybrid storage representation is presented and an experimental implementation is evaluated for matrix-vector multiplications.

In dieser Arbeit werden Mikrosiebe mit unterschiedlichen Porendurchmessern im Mikrometer- und Submikrometerbereich mithilfe des float-casting-Verfahrens hergestellt. Im ersten Teil der Arbeit werden die Mikrosiebe mit vier unterschiedlichen Porendurchmessern mithilfe des klassischen float-casting-Verfahrens hergestellt und zu unterschiedlichen hierarchisch strukturierten Mikrosiebverbunden kombiniert. Die Permeanz der hergestellten Mikrosiebe und Mikrosiebverbunde wird theoretisch, experimentell sowie numerisch untersucht. Dabei zeigt sich, dass alle Methoden vergleichbare Werte liefern. Die Untersuchung der Filtrationseigenschaften der Mikrosiebverbunde zeigt, dass Mikrosiebe mit Porendurchmessern im Mikrometerbereich durch ihre defektfreie Struktur hervorragende Filtrationseigenschaften besitzen. Mikrosiebe mit Porendurchmessern im Submikrometerbereich weisen hingegen wenige Fehlstellen auf, die jedoch durch eine Grenzflächenpolymerisation behoben werden können. Im zweiten Teil der Arbeit wird ein Verfahren entwickelt, mit der es möglich ist, Mikrosiebe durch das Sprühen auf eine mit Partikeln besetzte Wasseroberfläche herzustellen. Dafür wird eine Apparatur für den Sprühvorgang entworfen und gebaut. Als Sprühdüse findet eine Zweistoffdüse mit äußerer Mischung Verwendung. Die verschiedenen Parameter der Sprühapparatur werden näher untersucht und im Anschluss Versuche zur Herstellung von Mikrosieben mit Porendurchmessern im Mikrometerbereich durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die selbst gebaute Apparatur mit der verwendeten Zweistoffdüse zur Herstellung von Mikrosieben eignet.

The purpose of the study is to contribute knowledge about how 2-4-year-oldsexplore the physical phenomena of floating and sinking, and how a practicalactivity can contribute to development and learning. To respond to the study,observation was chosen as the method where a designed activity with thevariation theory as support was conducted in three groups of children, theactivity was then divided into four phases for us students to get a clearerstructure. The theory was made visible by making the phenomena the objectof learning in the exploration. The children themselves got to explore and thinkabout which aspects determined whether something floated or sank usingvariations on similar objects. The three activities were filmed and lateranalyzed using the research questions and categories that emerged using theanswers from the four phases.The result shows that it is possible to perform a float and sink activity with theyounger children in preschool. Something that connects to Jean Piaget´s stagetheory was that the youngest children stopped their exploration when theycame up with a hypothesis and they saw what was happening. Our result showsthat, when they are four years old, they start to come up with explanations forthe hypotheses they have given about how an object behaves in a certain wayin water. The most common thing that the children referred to was the weightof the object. They concluded that an object sank because it was heavy, butthey also reasoned that an object floated because it was heavy. This shows thatthey don’t have the answers fully but the thoughts and the will to understand. / Syftet med studien är att bidra med kunskap om hur 2–4-åringar utforskar defysikaliska fenomenen flyta och sjunka samt hur en praktisk aktivitet kan bidratill utveckling och lärande. För att möta studiens syfte valdes observation sommetod där en designad aktivitet med variationsteorin som stöd genomfördes itre barngrupper, aktiviteten delades sen in i fyra faser för oss studenter för attfå en tydligare struktur. Teorin synliggjordes genom att fenomenen blevlärandeobjektet i utforskandet. Barnen fick själva utforska och fundera på vilkaaspekter som avgjorde om något flöt eller sjönk med hjälp av variationer påföremål som liknade varandra. De tre aktiviteterna filmades och analyseradessenare med hjälp av studiens frågeställningar och kategorier som uppkom medhjälp av det som resultatet visade från de fyra faserna.Resultatet visar att det är möjligt att utföra en flyta och sjunka-aktivitet med deyngre barnen i förskolan. Något som knyter an till Jean Piagets stadieteori varatt de yngsta barnen stannar sitt utforskande vid att komma med en hypotesoch ser vad det är som händer. Först när de fyllt fyra år börjar de komma medförklaringar till de hypoteser de gett om hur ett föremål beter sig på ett visstsätt i vatten. Det vanligaste som barnen refererade till var föremålets vikt, dekom fram till att ett föremål sjönk för att det var tungt men de resonerade ävenatt ett föremål flöt för att det var tungt. Detta visar på att de inte har svaren heltmen funderingarna och viljan att förstå finns.

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In dieser Arbeit wird gezeigt, wie Mikrosiebe über das Float Casting Verfahren hergestellt und durch Ink Jet Druck stabilisiert werden. Dazu wurde ein Verfahren entwickelt, das es erlaubt Mikrosiebe großflächig auf einem Langmuirtrog herzustellen und noch schwimmend auf der Wasseroberfläche zu bedrucken, so dass stabilisierte Mikrosiebe von der Wasseroberfläche abgehoben werden können. Zur Herstellung der Mikrosiebe wird das Prinzip der Partikel-assistierten Benetzung verwendet, bei dem eine Dispersion aus Silikapartikeln, Monomer und Initiator auf einer Wasseroberfläche gespreitet wird. Die Partikel ordnen sich dabei von selbst in einer hexagonal dichtesten Packung an und dienen sowohl als Spreithilfe als auch als Porenbildner. Nach dem Entfernen der Partikel entsteht ein poröses Mikrosieb mit einheitlichen, dicht gepackten Poren. Durch das Aufdrucken einer Wabenstruktur als Stützstruktur wird eine ausreichende Stabilisierung erreicht, so dass die Siebe in Filtrationsversuchen eingesetzt werden können. Das entstehende Gefüge, bestehend aus einem Mikrosieb mit einer Dicke im Nanometerbereich wird von einer Stützstruktur, welche eine Dicke im Mikrometerbereich besitzt, stabilisiert. Außerdem wird gezeigt, wie eine Wasseroberfläche Schritt für Schritt modifiziert wird, so dass es möglich ist grazile Strukturen auf eine Wasseroberfläche zu drucken. Diese Strukturen können anschließend von der Wasseroberfläche abgehoben werden und stehen nach dem Trocknen als freistehende Strukturen zur Verfügung.

In dieser Arbeit wird gezeigt, wie Mikrosiebe über das Float Casting Verfahren hergestellt und durch Ink Jet Druck stabilisiert werden. Dazu wurde ein Verfahren entwickelt, das es erlaubt Mikrosiebe großflächig auf einem Langmuirtrog herzustellen und noch schwimmend auf der Wasseroberfläche zu bedrucken, so dass stabilisierte Mikrosiebe von der Wasseroberfläche abgehoben werden können. Zur Herstellung der Mikrosiebe wird das Prinzip der Partikel-assistierten Benetzung verwendet, bei dem eine Dispersion aus Silikapartikeln, Monomer und Initiator auf einer Wasseroberfläche gespreitet wird. Die Partikel ordnen sich dabei von selbst in einer hexagonal dichtesten Packung an und dienen sowohl als Spreithilfe als auch als Porenbildner. Nach dem Entfernen der Partikel entsteht ein poröses Mikrosieb mit einheitlichen, dicht gepackten Poren. Durch das Aufdrucken einer Wabenstruktur als Stützstruktur wird eine ausreichende Stabilisierung erreicht, so dass die Siebe in Filtrationsversuchen eingesetzt werden können. Das entstehende Gefüge, bestehend aus einem Mikrosieb mit einer Dicke im Nanometerbereich wird von einer Stützstruktur, welche eine Dicke im Mikrometerbereich besitzt, stabilisiert. Außerdem wird gezeigt, wie eine Wasseroberfläche Schritt für Schritt modifiziert wird, so dass es möglich ist grazile Strukturen auf eine Wasseroberfläche zu drucken. Diese Strukturen können anschließend von der Wasseroberfläche abgehoben werden und stehen nach dem Trocknen als freistehende Strukturen zur Verfügung.

Cette thèse est dédiée à la compréhension de l’impact des irradiations alpha sur la stabilité mécanique et la durabilité chimique du verre nucléaire. Des irradiations externes aux ions He et aux ions Au ont été réalisées sur le verre SON68 afin de simuler l’effet des particules alpha et des noyaux de reculs. L’effet simultané des deux types de particules a été étudiée avec des irradiations à double faisceau He+Au. Pour comprendre les mécanismes fondamentaux à l'origine des modifications des propriétés physico-chimiques, les irradiations ont également été réalisées sur un verre borosilicaté à 6 oxydes appelé ISG, sur le verre à vitre Planilux et sur la silice vitreuse Spectrosil 2000. Les résultats obtenus révèlent que les deux types d’irradiation ont un impact sur la dureté, le module d’Young réduit et la densité des verres. La structure des échantillons irradiés a été analysée par RMN, Ramanet XPS. L’effet des irradiations sur la durabilité chimique a été mesuré avec des tests de lixiviations en mode statique dans une eau ultra-pure portée à 90°C. Les solutions de lixiviations ont été prélevées à intervalles de temps réguliers puis analysées par ICP-MS. L’altération chimique des échantillons a été caractérisée par la perte de masse normalisée des éléments traceurs B, Li, Si, Mo, Cs relâchés en solution. La couche d’altération a été caractérisée par imagerie MEB et par spectroscopie EDX. / Borosilicate glasses are intended to be used for the long-term confinement of high-level nuclear wastes. Alpha particles from the minor actinides induce modifications of the glass structure which could deteriorate the efficiency of the confinement. External irradiation with 1 MeV He ions and 7 MeV Au ions were performed in the SON68 glass in order to simulate effect of alpha particles and recoils nucleus. Dual beam irradiations composed by He+Au ions were also investigated in order to simulate both effects of those two kind of particles. To understand the fundamental origin in physico-chemical properties, irradiation were also carried out on a 6 oxides borosilicate glass called International Simplified Glass (ISG) and two commercially available glass Planilux and Spectrosil 2000, both from Saint-Gobain. The mechanical properties and chemical durability of each glass were studied as a function of the cumulated dose. Results show that both alpha particles and heavy ions lead to variation in hardness, reduced Young’s modulus and density. Characterization techniques such as Raman, RMN, and XPS spectroscopy were used to analyze structural modifications induced by radiations. Chemical durability of pristine and irradiated glasses was determined by monitoring the release of glass alteration elements B, Li, Si, Mo and Cs. The alteration layer was characterized by SEM imaging and EDX spectroscopy.

This work is focused on the development control system flow area in a standardized horizontal sand trap in the Czech Republic used the majority of constructed wetlands for the capture of solid mineral particles. The goal is the development and validation functions of the flow regulator, providing more uniform process of establishment of mineral particles, respectively. reduction of sedimentation of organic components. The actual design precedes the mathematical description through the HEC-RAS, the results are applied in the design of a laboratory model. Work processes theoretically the standardized sand traps, focuses on the comparison of the required residence time of wastewater in the sedimentation area of establishment with the sedimentation time of sand grain on the selected diameter of 0.8 mm. In laboratory conditions were carried out build sand trap model itself, as well as developed a regulatory element. After resolving structural measurements were taken and compared the results with the ideal state. For putting the controller into practice, when an application is planned at the constructed wetlands in Dražovice village, it will have to the most accurate setting of the regulator.

Nous avons développé, et évalué en détail, un nouveau prototype d'inclinomètre longue base à niveaux hydrostatiques appelé " wth2o ". Ce système, aux principes particulièrement simples grâce à l'absence de pièces mécaniques mobiles, présente une grande fiabilité et une excellente stabilité (dérive linéaire de 0.05 µrad par mois). Sa haute résolution jusque dans la gamme des ondes sismiques longues périodes (où, par exemple, la résolution est meilleure que 0.001 masec, soit 5. 10-12 rad), et son niveau de bruit très bas, ont permis d'obtenir des résultats d'analyses harmoniques de marées terrestres (5 ans d'enregistrements) en excellent accord avec les modèles, et dont les écarts quadratiques moyens sont les plus bas de toutes les mesures inclinométriques réalisées au Laboratoire de Géodynamique de Walferdange (Luxembourg). A titre d'exemple, l'amplitude de l'onde M2 est déterminée avec une incertitude de seulement 0.003 masec, tandis que sa phase est déterminée avec un EQM de 0.028°, ce qui correspond à une incertitude de seulement 3.3 secondes. Cet instrument permit également d'observer des phénomènes rarement mesurés avec ce type d'appareil, tel les modes sphéroïdaux et toroïdaux les plus graves des oscillations libres de la Terre excitées par le séisme du Dénali (Mw 7.9) en novembre 2002, ou les passages successifs des ondes de Love jusqu'à G7, correspondant à 3 révolutions de ces ondes de surface autour du globe. Il fut également possible de séparer pour la première fois dans une analyse harmonique de marée terrestre inclinométrique, les constituants des groupes ter- et quater-diurnes. Ces très petites ondes enregistrées sont vraisemblablement liées aux ondes de marées océaniques propres aux eaux peu profondes présentes en Mer du Nord. Les modèles théoriques détaillés de cet appareil (comprenant des composantes relatives à l'amortissement produit par l'écoulement des fluides entre les électrodes des capteurs capacitifs) ont permis de dériver les solutions des équations du mouvement en composante inclinométrique et accélérométrique. De ces solutions furent tirées les formes théoriques des fonctions de transfert de l'appareil. Ces fonctions de transferts furent comparées avec succès aux mesures expérimentales de la réponse en fréquence. Grâce aux formes analytiques des fonctions de transfert en composante inclinométrique et accélérométrique qui sont données dans le présent travail, il est possible de calculer les caractéristiques géométriques optimales pour la construction d'un prototype devant répondre aux besoins particuliers d'une nouvelle application. Une étude originale des effets de ménisques (déformations de l'interface des fluides au contact de la paroi solide des pots) a montré que, s'ils n'ont pas d'influence sur les mesures en mode différentiel, ils peuvent par contre introduire des erreurs de plusieurs pour-cent sur l'estimation de la sensibilité par déplacement d'une quantité de liquide supposée connue. Cette erreur, ne dépendant que des propriétés physico-chimiques des fluides et matériaux en contacts, provient des variations de volumes de liquide contenu dans les ménisques lors des mouvements des interfaces. Si ces mouvements sont effectués lors des étalonnages sans que la ligne de contact ne se déplace, ces erreurs [en %] seront indépendantes du volume déplacé. Ces erreurs ne sont pas particulières à notre instrument mais peuvent affecter les étalonnages réalisés de la sorte pour tout inclinomètre à niveaux hydrostatiques, quel que soit le principe de mesure de l'instrument (mesures différentielles de pression, positionnement de flotteurs etc…). / We developed and evaluated a new prototype of long base water-tube tiltmeter named "wth2o". This system, particularly simple by the absence of moving parts, showed a great reliability and a fairly high stability (linear drift rate of 0.05 µrad/month). We analyzed a 5 years-long data set of Earth tides measurements performed in the Underground Laboratory for Geodynamics in Walferdange (Luxemburg). Its high resolution up to the long-period seismic band (where for instance the resolution is better than 0.001 masec, or 5. 10-12 rad) and its very low noise rate enabled us to obtain results in excellent accordance with the models, with the lowest root mean squares among all the results obtained with other tiltmeters in Walferdange. For instance, the amplitude of the M2 wave is estimated with a RMS as small as 0.003 masec and its phase is determined with an uncertainty below 0.028°, which represents 3.3 seconds only. With the "wth2o" we have also observed some events rarely measured with a water-tube, such as the gravest toroidal and spheroidal modes of the Earth free oscillations excited by the Mw 7.9 Denali earthquake or the successive passages of Love waves (up to G7) circling the globe. For the first time in an analysis of tilt Earth tide measurements, it was possible to separate the small constituents of the ter- and quater-diurnal band. The presence of these very small waves is most likely due to the effects of the shallow-water tides known to be remarkable in the North Sea. Theoretical models of this instrument (taking into account the damping produced by the liquids' flow between the plates of the capacitive sensors) allowed to obtain the solutions of the equations of motion for tilt as well as for acceleration. From these solutions we were able to produce very accurate theoretical transfer functions, as confirmed by the successful comparison with observed frequency responses. Thanks to the analytical tilt and acceleration transfer functions given in the present document it is possible to calculate the best geometrical characteristics for the construction of a new prototype having to respond to specific requirements of a new application. A new extended study of the menisci effects (deformations of the interface of the fluids in contact with the solid wall of the end vessels) showed that they do not influence the differential measurements but they could introduce errors of a few percents in the calibration factor when this factor is evaluated by the displacement of a "known" volume of liquid. This error depends only on the physical and chemical properties of the fluids and solids put in contact. It is due to the variation of volume of liquid trapped in the menisci while the interface is moving up- or downwards. If these interface movements are made without displacing the contact line, the errors [in %] will remain the same whatever the displaced volume of liquid could be. These errors can not only affect our results but can also be found in the calibration procedure of any kind of water-tube (central differential pressure, float positioned etc…).

The aim of my diploma thesis is to elaborate project documentation for the execution of a new building home for elderly people. The intention is to construct a new apartment building for pensioners who are able to do activities of daily living. There can be found 24 lease flats for a maximum of 30 accommodated people. The home offers 12 hours care service and has rooms for carers, dining rooms, places for rehabilitation, outpatient care and stores for keeping accommodated people’s things. The whole area has wheelchair access and counts with the movement of people with reduced mobility. The building is designed as brick, using clay blocks which are put on concrete foundation strips. Thermal insulation is a combination of contact thermal insulation system and ventilated facade with hanging plates. The roofing is designed partly as a float double-shell roof with timber truss girder, and partly as a single-shell roof with concrete load-bearing structure. The drawing documentation has been created using computer programs AutoCAD, ArchiCAD, and the programs by doc. Dr. Ing. Zbyněk Svoboda (Teplo, Area, Stabilita, Simulace) and another simple computer programs like Excel were used for the thermal assessment.