Passform gehört neben Stabilität und Dämpfung zu den wichtigsten Eigenschaften eines Laufschuhs. Seit den 70er Jahren beschäftigen sich Industrie und Forschung mit der Optimierung von Laufschuhen. Dabei wurden vorrangig Stütz- und Dämpfungskonzepte entwickelt und die Pronation als vermeidliche Verletzungsursache analysiert, während der Passform wenig Aufmerksamkeit geschenkt wurde. Erst in den letzten Jahren zeichnet sich ein neuer Trend in der Schuhindustrie und Forschung ab. Durch den Einsatz von Mehrweitensystemen, bei denen in einer Größe unterschiedliche Weiten des Schuhs angeboten werden, wird versucht, die zunehmende Bedeutung von Passform zu berücksichtigen (Walther & Mayer 2008). Trotz dieses neuerlichen Fortschritts bzgl. der Passform als wesentlicher Parameter im Laufschuhbereich gibt es keine (einheitliche) Definition von Passform. Nicht bekannt ist, wie Passform quantifiziert werden kann, und daher ist die Umsetzung unklar, wie z. B. einzelne Passformtypen abgestuft werden müssen. In der Literatur lassen sich kaum Studien finden, in denen sich mit der Thematik Passform beschäftigt wurde. Aktuell weiß man nicht, ob Probanden Modifikationen in der Passform von Schuhen überhaupt wahrnehmen können. Gegenstand der vorliegenden Arbeit war es mithilfe eines komplexen Studiendesigns aus mechanischen, biomechanischen, anthropometrischen und subjektiv-sensorischen Messverfahren mögliche subjektive und objektive Kriterien herauszuarbeiten, um eine konkrete Definition von Passform aufzustellen und erste Ansätze zur Objektivierung von Passform zu liefern. Dabei sollte analysiert werden, ob Passform in bestimmten Bereichen des Schuhs von Probanden wahrgenommen und unterschieden werden kann. In diesem Zusammenhang interessierte, welche Art von Passform bei Laufschuhen präferiert wird und ob die Fußform des Läufers sowie die Sensibilität am Fuß im Zusammenhang mit der Bewertung von Passform stehen. Zudem sollte der Zusammenhang zwischen biomechanischen Laufparametern und der subjektiven Wahrnehmung von Passform untersucht werden. Zunächst wurde in einer Studie analysiert, ob es zu einer Veränderung von Fußdimensionen über den Tag kommt, da dazu uneinheitliche Ergebnisse in der Literatur vorliegen. Hintergrund war das Fußdimensionen veränderbar sind und diese Veränderungen mögliche Auswirkungen auf die Passform von Schuhen haben könnten und somit bei der Betrachtung von Passform berücksichtigt werden müssten. Dabei wurden von 66 Probanden morgens und abends beide Füße mit einem 3D-Fußscanner vermessen. Die Ergebnisse zeigen keine relevanten Veränderungen im Fußvolumen oder anderen Fußdimensionen. Vergleiche in der Literatur weisen z. T. gegenteilige Ergebnisse auf. Dieser Widerspruch kann nicht abschließend gelöst werden. Bezüglich der Sensibilität am Fuß lassen sich nur wenige Informationen in der Literatur finden. Infolgedessen wurde in der Dissertation eine zweite Studie durchgeführt, in der die 2-Punktschwellen an verschiedenen Bereichen des Fußes ermittelt wurden, um mögliche Unterschiede in der räumlichen Wahrnehmung herauszuarbeiten. Mithilfe von Konfidenzintervallen war es möglich, relevante Unterschiede zwischen den verschiedenen anatomischen Bereichen des Fußes aufzuzeigen. Die Ergebnisse belegen, dass die niedrigsten 2-Punktschwellen, d. h. die sensibelsten Stellen, im Bereich der Zehen liegen, und die höchsten 2-Punktschwellen, d. h. die unsensibelsten Stellen, im dorsalen Bereich des Fußes zu finden sind. Folglich wurde die 2-Punktschwellen-bestimmung bei der Studie zur Passformbewertung eingesetzt, um den Zusammenhang zwischen räumlicher Wahrnehmung und subjektiver Bewertung von Passform zu analysieren. Die Ergebnisse müssen allerdings mit Einschränkung betrachtet werden, da die Gütekriterien sehr gering sind. Den Schwerpunkt der Dissertation bildeten zwei Studien zur Passformbewertung, eine mit kommerziellen Laufschuhen und eine mit selbstkonstruierten Laufschuhen, die nach fest definierten Maßen konstruiert wurden. 30 bzw. 33 männliche Probanden – überwiegend erfahrene Läufer – wurden gebeten mit unterschiedlichen Passformtypen zu laufen und diese hinsichtlich ihrer Passform zu bewerten. Neben der Erfassung der subjektiven Wahrnehmung und Komfortbewertung führten die Probanden mit allen Schuhbe-dingungen eine biomechanische Laufanalyse durch. Des Weiteren wurden die Schuhe mechanisch getestet und die Füße der Probanden mit Hilfe eines 3D-Fußscanners vermessen. In der Studie mit selbstkonstruierten Laufschuhen wurde zudem ein sensorischer Test durchgeführt und die 2-Punktschwellen des Fußes bei den Probanden ermittelt. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse der Studien, dass Probanden eine enge Passform gegenüber einer weiten Passform präferieren. Zudem können Probanden Passformunterschiede in den Schuhbereichen Fersenbreite, Ballenbreite, Zehenhöhe und Schuhlänge richtig wahrnehmen, wenn die Schuhe in mehreren Bereichen diese Veränderung der Passform aufweisen. Sind die Schuhe nur in einem Bereich verändert, nehmen die Probanden nur in dem Schuhbereich Zehenhöhe Veränderungen wahr. Folglich ist ein Zusammenhang zwischen Fußsensorik und der Wahrnehmung von Passform in der Zehenhöhe erkennbar, da die Passform im Zehenbereich, der die geringsten 2-Punktschwellen aufweist und somit am sensibelsten ist, wahrgenommen und Veränderungen bemerkt werden können. Ebenfalls ist zwischen der subjektiven Bewertung der Passform und vor allem dem biomechanischen Laufparameter „tibiale Spitzenbeschleunigung“ ein Zusammenhang erkennbar. Hierbei scheint eine negative Komfortbewertung und Instabilität des Schuhs zu einer Adaptation des Laufstils z. B. ein flacheres Aufsetzen des Fußes zu führen, was in einer Reduzierung des biomechanischen Parameters „tibiale Spitzenbeschleunigung“ resultiert. Diese Schlussfolgerung muss in zukünftigen Studien durch kinematische Analysen bestätigt werden. Abschließend kann festgehalten werden, dass die vorliegende Arbeit erste Ansätze zur Objektivierbarkeit von funktionaler Passform liefern konnte. Bis dahin nicht beachtete Aspekte wie der Zusammenhang zwischen subjektiver Wahrnehmung von Passform und Fußsensorik sowie biomechanischen Laufparametern wurden untersucht. Weitere Ansätze zur Objektivierbarkeit von Passform konnten aufgezeigt werden, die in zukünftigen Studien aufgegriffen und vor allem in Bezug auf die Wahrnehmung von Passform noch näher untersucht werden sollten, um den Weg zu einem funktionalen und komfortablen Schuhwerk zu ebnen.

Inhalt Die Technologien des Rapid Prototypings erreichen eine immer größer werdende Marktdurchdringung und erweitern die Möglichkeiten von Ingenieuren und Spezialisten angrenzender Fachbereiche. Je nach Datenursprung werden Schnittstellen wie Step oder STL genutzt oder es sind Zwischenschritte erforderlich, um die Daten aus 3D Scannern oder bildgebenden Quellen (CT; MRT) weiter zu verarbeiten. Dabei gibt es Fehler und Ungenauigkeiten in der Datenkette, die analysiert hier werden sollen. Aus den Kenntnissen über die Fehler sollen Methoden aufgezeigt werden, um die Datenqualität zu erhöhen, die Datenmengen zu verringern und die Prozesse zu stabilisieren. / Data quality rapid prototyping processes The rapid prototyping technologies achieve a bigger market penetration and expand the capabilities of engineers and specialists fields. Depending on the data source interfaces such as Step or STL are used or there are intermediate steps required to process the data from 3D scanners or imaging sources such as CT, MRI or X-ray on. There are errors and inaccuracies in the data flow, which have to be analyzed. Methods are from the knowledge of the errors are pointed out, which will enable to increase the data quality and to make the process more stable.

Aus Punkt 1.: "We state a growing importance in of implicit factors in user's decision making. The products they choose to use are no longer sufficient only addressing the basic functional requirements. Due to higher living standards, the users now ask for more than just the consideration of accessibility terms. "[…] People have gradually enhanced their survival mentality from the materialistic fulfilment into the emotional one. This phenomenon has transcended producers’ role in the market. They do not only manufacture products and provide goods, but they should also create a kind of product that can create atmosphere and stories, so that consumers can experience deeper satisfaction and emotions in their purchase behaviour." (Huang & Guan 2014) There is a stronger focus on emotional aspects affecting users' product selection as ever before. Physiological UCD, however, already is a challenging task itself, regarding all parties and factors influencing its decision making process, so the concentration on other, more subjective factors still remain widely unconsidered. Recent User Centred Design (UCD) approaches already take up this fact, but still this is at the very beginning regarding UCD implementation (Law et al. 2010). ..."

In vielen Bereichen des täglichen Lebens, angefangen vom Online-Banking bis hin zur Steuerung im Flugzeug, kommt Software mit laufzeitkritischen nicht-funktionalen Eigenschaften (NFE) zum Einsatz. Die Erfüllung der NFE spielt in diesen Anwendungen eine zentrale Rolle. Um dies zu erreichen, ist eine systematische und zielorientierte Behandlung dieser Anforderungen während der Entwicklung zwingend erforderlich. NFE zeichnen sich im Gegensatz zu funktionalen Eigenschaften durch besondere Merkmale aus, die ein adaptives Vorgehen zur Definition des Entwicklungsprozesses erzwingen. In der Arbeit wird eine Methodik zur kontextbasierten Anpassung von Vorgehensmodellen an laufzeitkritische NFE auf der Basis von Prozessmustern sowie das PROKRIS-Framework als unterstützende Umgebung vorgestellt.

Energy efficiency of IT infrastructures has been a well-discussed research topic for several decades. The resulting approaches include hardware optimizations, resource management in operating systems, network protocols, and many more. The approach the authors present in this chapter is a self-optimization technique for IT infrastructures, which takes hard- and software components as well as users of software applications into account. It is able to ensure minimal energy consumption for a user request along with a set of non-functional requirements (e.g., the refresh rate of a data extraction tool). To optimize the ratio between utility of end users and the cost in terms of energy consumption, the system needs inherent variability leading to differentiated energy profiles and mechanisms to reconfigure the system at runtime. The authors present their approach called Energy Auto-Tuning (EAT) comprised of these mechanisms and an architecture which automatically tunes the energy efficiency of IT systems.

Terrestrial environments are highly complex and dynamic. It consists of various types of soils which are constantly exposed to fluctuating conditions affecting their physical and biological properties. Moreover, soils are delivering several ecosystem services with high relevance for the human well-being such as water purification, nutrient cycling, or biodegradation. For many of those ecosystem services, microorganisms are the main drivers. In consequence, it is important to understand the functional response of microbial ecosystems to disturbances. Thus, identifying key factors for the functional stability of microbial ecosystems in terrestrial environments is of high interest. A powerful tool for analysing dynamics and underlying mechanisms of ecosystems are computational simulation models. Within this doctoral thesis, a spatiotemporally explicit bacterial simulation model was developed for assessing dynamics of biodegradation as a typical microbial ecosystem function under the influence of disturbances. Disturbances were introduced as lethal events for the bacteria within a certain, randomly picked disturbance area. The disturbance characteristics vary in the spatial configuration and frequency of the disturbance events. Functional stability was analysed in terms of the ability to recover the function after a single disturbance event, i.e. functional resilience, and the ability to maintain the function during recurrent disturbance events, i.e. functional resistance. Key factors for functional stability were assessed by systematically varying properties and processes of the microbial ecosystem and characteristics of the disturbance regime. Simulation results show a high influence of the disturbance characteristics, especially its spatial distribution pattern, on the stability of biodegradation. Functional resistance and resilience increase with fragmentation of the spatial pattern of the disturbances. The frequency of recurrent disturbance events proved also essential for the functional resistance: if the disturbances occur too often, the emergence of a functional collapse may not be preventable. However, if the fragmentation of the applied disturbance patterns increases, the function is also maintained under more frequent disturbances without a functional collapse. Ecological processes such as bacterial dispersal and growth are shown to enhance the biodegradation performance, but only under specific disturbance regimes, again depending on frequency and fragmentation of the disturbances. Dispersal networks are shown to increase the functional stability in many scenarios and, thus, may serve as a buffer mechanism against disturbances. Therefore, strategies facilitating these ecological processes, for instance stimulating fungi that act as dispersal networks for bacteria, or modulating the physical soil structure to alter the spatial configuration of disturbances are proposed to increase the functional stability of microbial ecosystems.

Energy efficiency is gaining more and more importance, since well-known ecological reasons lead to rising energy costs. In consequence, energy consumption is now also an important economical criterion. Energy consumption of single hardware resources has been thoroughly optimized for years. Now software becomes the major target of energy optimization. In this paper we introduce an approach called energy auto tuning(EAT), which optimizes energy efficiency of software systems running on multiple resources. The optimization of more than one resource leads to higher energy savings, because communication costs can be taken into account. E.g., if two components run on the same resource, the communication costs are likely to be less, compared to be running on different resources. The best results can be achieved in heterogeneous environments as different resource characteristics enlarge the synergy effects gainable by our optimization technique. EAT software systems derive all possible distributions of themselves on a given set of hardware resources and reconfigure themselves to achieve the lowest energy consumption possible at any time. In this paper we describe our software architecture to implement EAT.

Reviewed Work(s): Das System der Partikelverben mit „an“. Eine konstruktionsgrammatische Untersuchung (Sprache und Wissen. 12) by Marc Felfe. Review by: Alexander Lasch.

Orchestrierung wurde bisher hauptsächlich auf eine intuitive, non-verbale musikalische Art und Weise unterrichtet und Traktate zur Orchestrierung widmen sich vor allem den Instrumenten (Instrumentenkunde). Der Komponist und Professor für Orchestrierung am nationalen Konservatorium in Paris, Marc-André Dalbavie (1961–), und einige seiner ehemaligen Studierenden haben seit den 1990er Jahren unter dem Begriff ›funktionale Orchestrierung‹ allgemeine und verbalisierte Prinzipien der Orchestrierung entwickelt, die meisten davon basierend auf Akustik, Psychoakustik und üblicher Praxis. Ich präsentiere im Folgenden eine Auswahl dieser Funktionen und einige damit in Verbindung stehende Beispiele aus der Literatur. / Orchestration has been mainly taught in a quite intuitive and non-verbalized musical way, and treatises in orchestration are mostly treatises on instruments. Since the 90’s, under the name ›functional orchestration‹, the composer and orchestration professor at the national Paris conservatory, Marc-André Dalbavie (1961–), and a few of his former students have developed some general and verbalized principles of orchestration, mostly based on acoustics, psychoacoustics and common practice. I briefly present some of these functions and a few related examples from the literature.

Candida albicans gehört zu den für den Menschen fakultativ pathogenen Hefepilzen. Der normalerweise harmlose Begleiter der humanen Mikroflora findet sich hauptsächlich auf Schleimhäuten der Mundhöhle und des Magen-Darm-Trakt sowie in der vaginalen Flora. Menschen, deren Immunsystem geschwächt ist, sind jedoch besonders anfällig für Infektionen, die durch den Pilz hervorgerufen werden können. Neben oberflächlichen kann es dabei auch zu lebensbedrohlichen systemischen Infektionen kommen, die nicht selten zum Tod des Patienten führen. Durch ein zunehmendes Auftreten von Resistenzen gegen gebräuchliche Pharmaka besteht aktuell ein dringender Bedarf an neuen Wirkstoffen gegen Candida. Die zehn vom Hefepilz exprimierten sekretorischen Aspartatproteasen (SAP1-10), die als wichtige Virulenzfaktoren gelten, stellten sich dabei zunehmend als vielversprechende Targets heraus. Das Ziel dieser Arbeit war die Weiterentwicklung der literaturbekannten cis-konfigurierten 3-Phenylaziridin-2-carboxylate A-07 und A-08 als irreversible Inhibitoren der SAP-Isoenzyme. Die Variation der Substituenten am Aziridinstickstoff für die Adressierung der S3-Tasche im Enzym erfolgte durch Alkyl-, Aryl- und Acylreste. Die Aminosäureester wurden in Konfiguration und Art der Seitenkette modifiziert, um eine Verbesserung der Anpassung an die S1‘-Tasche zu ermöglichen. Die cis-3-Phenylaziridin-2-carboxylate wurden durch Cromwell-Synthese als Racemate erhalten. Aminosäure- und Peptidkupplungen erfolgten mit gängigen Kupplungsreagenzien (PPA, DPPA). Die stereoselektive Synthese des methylenverbrückten Aziridin-2-carboxylats A-10 erfolgte durch Redoxkondensation nach Mukaiyama. Die synthetisierten Verbindungen wurden in einem fluorimetrischen FRET-Assay auf ihre inhibitorische Wirkung gegen SAP2 getestet. Dabei war das im FRET-Assay bislang an SAP2 verwendete Substrat Dabcyl-Arg-Lys-Pro-Ala-Leu-Phe-Phe-Arg-Leu-Glu(EDANS)-ArgOH auch für Testungen an SAP1, 3 & 8 sowie Cathepsin D geeignet. Neben den jeweiligen Km-Werten konnten für diese Enzyme auch die zugehörigen kcat-Werte bestimmt werden. Zur Bestimmung der Hemmkonstanten wurde für die aktiven Verbindungen ein Verdünnungsassay nach Kitz und Wilson durchgeführt. 20 der 46 Aziridin-2-carboxylate erreichten SAP2 k2nd-Werte von mindestens 7880 M-1min-1. Die mit k2nd-Werten von 60608 bis 118582 M-1min-1 potentesten Verbindungen wurden durch (R)-Aminosäuresubstitution (A-28, A-31) bzw. durch Cyclohexylmethyl-Verknüpfung am Aziridinstickstoff (A-43, A-45) erhalten. Für die einzelnen Diastereomere von A-31, A-31a und A-31b, wurde eine signifikant unterschiedliche Hemmwirkung festgestellt. Die Inhibitoren zeigten eine zeitabhängige Hemmung, die nach ca. 30 min Inkubationszeit jedoch wieder schwächer wurde. LC-MS- und NMR-Studien lassen einen pseudo-irreversiblen Hemmmechanismus vermuten: Der Inhibitor bindet zunächst irreversibel unter Ringöffnung des Aziridins an das Enzym. Der entstehende Ester wird danach unter den sauren Assaybedingungen wieder hydrolysiert. Der resultierende Aminoalkohol bindet anschließend als Übergangszustandsanalogon reversibel an das Enzym. Selektivitätsstudien an Cathepsin D zeigten für 36 der 46 Aziridin-2-carboxylate k2nd-Werte von 10350 bis 936544 M-1min-1. Damit sind die Verbindungen an CathD aktiver als an SAP2. Die 1-Cyclohexylmethyl-verknüpften Aziridine wiesen auch an CathD die höchsten k2nd-Werte auf, wenngleich sich dabei die (R)-Konfiguration der Aminosäurereste (A-57, A-59) als die aktivere Variante herausstellte. Mit dem (R)-Phe-substituierten 1-tert-Butylaziridin A-58 erreichte der potenteste Vertreter der Reihe bereits einen Ki-Wert im dreistelligen nano-molaren Bereich. Ebenso wurden für die (R)-Aminosäure-Analoga von A-07 und A-08 (A-28, A-31) erhöhte Hemmkonstanten erhalten. Wie SAP2 wird auch CathD durch die (an)getrennten Diastereomere A-31a und A-31b signifikant unterschiedlich stark inhibiert. Mit den (R)-Valin-verknüpften Aziridinen A-81, A-82 und A-85 fanden sich aktive verzweigt-Alkyl-substituierte CathD-Inhibitoren. / Candida albicans is one of the most common fungal pathogens of human beings. Usually, Candida species reside as commensal organisms as part of the normal microflora, predomi-nantly colonizing the mucosal surfaces of the oral cavity, the gastrointestinal tract or the va-ginal flora. However, notably in immunosuppressed individuals, C. albicans can evolve into an opportunistic pathogen, causing superficial as well as life-threatening systemic infections with high mortality. Increasing resistances to current drug therapies demand research for new antifungal phar-maceuticals. The secreted aspartic proteases (SAP1-10), encoded by ten different sap genes, were discovered as key virulence factors and hence are considered to be potential targets for new antimycotic drugs. The goal of the present work was the improvement of the known cis-configured 3 phenyl-aziridine-2-carboxylates A-07 und A-08 as irreversible inhibitors of the SAP isoenzymes. In order to address their S3 pocket, the substituent at the aziridine-nitrogen was modified (alkyl, aryl and acyl residues). Furthermore, various amino acid esters (D, L) were included in order to improve their fit into the S1’ pocket. The cis-3-phenylaziridine-2-carboxylates were obtained as racemates via Cromwell synthesis. Amino acid and peptide coupling reactions were performed with common coupling reagents (PPA, DPPA). The stereoselective synthesis of the methylene-bridged aziridine-2-carboxylate A-10 was achieved via redox condensation according to Mukaiyama. The synthesized compounds were tested for inhibition of SAP2 by using a fluorometric FRET assay using Dabcyl-Arg-Lys-Pro-Ala-Leu-Phe-Phe-Arg-Leu-Glu(EDANS)-ArgOH as sub-strate. This substrate, designed for SAP2, was found to be also suitable for assays with SAP1, 3 & 8 and Cathepsin D. Additionally, the corresponding Km- and kcat values were determined. For the determination of the inhibition constants of the active compounds a dilution assay according to Kitz and Wilson was performed. 20 of the 46 aziridine-2-carboxylates yielded k2nd values of at least 7880 M-1min-1 against SAP2. With k2nd values between 60608 and 118582 M-1min-1, the most potent compounds were achieved with (R)-amino acids (A-28, A-31) and by cyclohexylmethyl substitution of the aziridine-nitrogen (A-43, A-45). Significantly different inhibition potencies were found for the single diastereomers of A-31, A-31a and A-31b. The inhibitors showed a time-dependent inhibition that decreased after 30 min incubation time. LC-MS and NMR studies suppose a pseudo-irreversible mechanism of inhibition: First, the inhibitor irreversibly binds to the enzyme under ring opening of the aziridine. Then the generated ester is hydrolyzed under the acidic assay conditions. The resulting amino alcohol subsequently could bind as a transition-state mimetic inhibitor to the enzyme. In selectivity studies on CathD 36 of the 46 aziridine-2-carboxylates showed k2nd values be-tween 10350 and 936544 M-1min-1. Thus, the compounds show higher activity against CathD than against SAP2. Again, the 1-cyclohexylmethyl-substituted aziridines show the highest k2nd values. However, in these cases the compounds with (R)-configured amino acid residues are the more active ones (A-57, A-59). With the (R)-Phe-substituted 1-tert-butylaziridine A-58, the most active compound reached a Ki value in the nanomolar region. Similarly to the results obtained for SAP2, the (R)-amino acid analogues to A-07 und A-08 (A-28, A-31) show higher inhibition constants. Again, the separated diastereomers A-31a and A-31b display significantly different inhibition potencies. With the (R) valin linked aziridines A-81, A-82 and A-85 a highly active group of alkyl-substituted inhibitors with branched side-chains was found.