Nichtlineare Verzerrungen von Rasterkraftmikroskopie (engl.: scanning probe microscopy, Abk.: SPM) Bildern beeinträchtigen die Qualität von Nanotomographiebildern und SPM Bildsequenzen. In dieser Arbeit wird ein neues, nichtlineares Registrierungsverfahren vorgestellt, das auf einem für medizinische Anwendungen entwickelten Algorithmus aufbaut und diesen für die Behandlung von SPM Daten erweitert. Die nichtlineare Registrierung ermöglicht es, verschiedene nanostrukturierte Materialen über große Bereiche (1 µm x 1 µm) mit einer Auflösung von 10 nm abzubilden. Dies erlaubt eine wesentlich detailliertere quantitative Analyse der Daten. Hierfür wurde eine neue Datenreduktions- und Visualisierungsmethode für Mikrodomänennetzwerke von Blockcopolymeren eingeführt. Zwei- und dreidimensionale Mikrodomänenstrukturen werden zu ihrem Skelett reduziert, Verzweigungspunkte farblich codiert und der entstandene Graph visualisiert. Die Anzahl verschiedener Skelettverzweigungen lässt sich über die Zeit verfolgen. Die Methode wurde mit lokalen Minkowskimaßen der ursprünglichen Graustufenbilder verglichen. Sie liefert morphologische und geometrische Informationen auf unterschiedlichen Längenskalen.

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.:1 EINLEITUNG 1 2 THEORETISCHER HINTERGRUND UND LITERATURBESPRECHUNG 6 2.1 FUßANATOMIE 6 2.2 STANDARDS DER LAUFSCHUHTESTUNG 10 2.2.1 Biomechanische Laufanalyse 10 2.2.2 Mechanische Prüfung von Laufschuhen 12 2.3 OBJEKTIVE UND SUBJEKTIVE KRITERIEN ZUR BESTIMMUNG VON PASSFORM 15 2.3.1 Studien zur Fußanatomie 16 2.3.2 Komfortstudien 21 2.3.3 Studien zur Passformbewertung und Passformpräferenz 25 2.3.4 Studien zum Zusammenhang von Fußsensibilität und Komfortbewertung 26 2.3.5 Defizite bisheriger Studien und Schlussfolgerungen 27 3 ZIELSTELLUNG DER ARBEIT UND FRAGESTELLUNGEN 29 4 ANSATZ ZUR OBJEKTIVIERBARKEIT VON FUNKTIONALER PASSFORM 32 4.1 FUßANTHROPOMETRISCHE MESSVERFAHREN 32 4.1.1 Methodik 34 4.1.2 Ergebnisse und Diskussion 37 4.1.3 Methodenkritik 40 4.2 SUBJEKTIV-SENSORISCHE MESSVERFAHREN 41 4.2.1 Sensorik – 2-Punktschwellen 43 4.2.2 Methodik zur Bestimmung der Gütekriterien von 2-Punktschwellen 46 4.2.3 Ergebnisse und Diskussion der Reliabilitätsstudie 49 4.2.4 Methodik der 2-Punktschwellen-Studie 53 4.2.5 Ergebnisse und Diskussion der 2-Punktschwellen-Studie 55 4.2.6 Methodenkritik zur Bestimmung von 2-Punktschwellen 58 4.2.7 Erfassung der subjektiven Bewertung 58 4.3 ZUSAMMENFASSUNG BISHERIGER ERKENNTNISSE 61 4.4 ANWENDUNGSBEREICH: LAUFSCHUHE 62 4.4.1 Schuhaufbau 62 4.4.2 Innenschuhmessung 67 4.5 STUDIE ZUR PASSFORMBEWERTUNG MIT KOMMERZIELLEN LAUFSCHUHEN 70 4.5.1 Methodik 70 4.5.2 Ergebnisse und Diskussion 74 4.5.3 Zusammenfassung 95 4.5.4 Methodenkritik und Schlussfolgerungen 96 4.6 STUDIE ZUR PASSFORMBEWERTUNG MIT SELBSTKONSTRUIERTEN LAUFSCHUHEN 97 4.6.1 Methodik 97 4.6.2 Ergebnisse und Diskussion 101 4.6.3 Zusammenfassung 126 4.6.4 Methodenkritik und Schlussfolgerungen 127 5 DISKUSSION IM ZUSAMMENHANG UND NEUE DEFINITION VON FUNKTIONALER PASSFORM 128 6 ZUSAMMENFASSUNG 139 7 LITERATURVERZEICHNIS 142 ABBILDUNGSVERZEICHNIS I TABELLENVERZEICHNIS IV ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS V ANHANG VII ERKLÄRUNG XV WISSENSCHAFTLICHER LEBENSLAUF XVI

Nicht-funktionale Eigenschaften geben Aussagen über Qualitätsaspekte einer Software. Mit einer Software-Produktlinie (SPL) wird eine Menge von verwandten Software-Produkten beschrieben, die auf Basis gemeinsam genutzter Bausteine und Architekturen entwickelt werden, um die Anforderungen unterschiedlicher Kundengruppen zu erfüllen. Hierbei werden gezielt Software-Bestandteile wiederverwendet, um Software effizienter zu entwickeln. In dieser Arbeit wird der Einfluss von Eingabedaten auf die nicht-funktionalen Eigenschaften von SPL untersucht. Es wird auf Basis von Messungen ausgewählter nicht-funktionaler Eigenschaften einzelner Software-Produkte ein Vorhersagemodell für beliebige Software-Produkte der SPL erstellt. Das Vorhersagemodell kann genutzt werden, um den Konfigurationsprozess zu unterstützen. Das Verfahren wird anhand einer SPL von verlustfreien Kompressionsalgorithmen evaluiert. Die Berücksichtigung von Eingabedaten kann die Vorhersage von nicht-funktionalen Eigenschaften einer SPL gegenüber einfacheren Vorhersagemodellen ohne die Berücksichtigung von Eingabedaten signifikant verbessern.

Ziel des Beitrags ist die Relevanz der Kategorie Kontrollfeld aus der funktionalen Pragmatik für volitive Modalverben des Portugiesischen aufzuzeigen, und zwar sowohl in der Konstruktion mit einem Infinitiv als auch der mit einem durch de Subjunktor que eingeleiteten Komplementsatz bei gleichzeitiger Koreferenz von Subjekt des Modalverbs und des Verbs des untergeordneten Komplementsatzes. Dabei wird aufgezeigt, das es eine transtheoretische Konvergenz zwischen der funktionalen Pragmatik und der kognitiven Linguistik im Hinblick auf das Phänomen gibt. Außerdem wird aufgezeigt, dass die Koreferenz zwischen Subjekt des Modalverbs und des Verbs des Komplementsatzes bei portugiesischen volitiven Modalverben möglich ist, wenn das Subjekt keine Kontrolle über den durch das Verb des Komplementsatzes bezeichneten Sachverhalt hat.

Bilingualer Sachfachunterricht genießt in Deutschland relativ großes Ansehen als Unterrichtskonzept zur Entwicklung allgemeiner Kompetenzen in der Fremdsprache. Der Einfluss, den diese Unterrichtsform auf den Aufbau fachsprachlicher Kompetenzen hat, ist jedoch bislang kaum analysiert worden. Dies gilt insbesondere für die Fähigkeit, sprachlich angemessene und zusammenhängende Texte über Fachinhalte zu verfassen. Ziel der Studie war es, die fachbezogene schriftliche Diskurskompetenz bilingual unterrichteter Lerner zu erheben und zu bewerten. Als Grundlage dienten schriftliche Antworttexte von 84 bilingualen Lernern am Ende der Klasse 10, die in einem Geographiekompetenztest an vier niedersächsischen Gymnasien elizitiert und anhand von eigens dafür entwickelten holistischen und analytischen Verfahren bewertet wurden. Das zentrale Konstrukt fachbezogene schriftliche Diskurskompetenz wurde auf der Grundlage der Systemisch-Funktionalen Linguistik (Halliday 1978; Halliday & Martin 1993) definiert. Bei der Bewertung wurde mit Hilfe von unterschiedlichen Skalen zwischen fachsprachlicher Angemessenheit und Korrektheit einerseits, und inhaltlicher Vollständigkeit und Richtigkeit andererseits unterschieden. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die schriftlichen Texte der bilingualen Lerner zwar eine angemessene Struktur und textuelle Verknüpfungen haben, dabei allerdings deutliche Mängel bezüglich der Verwendung des Fachregisters, der Vollständigkeit sowie der Korrektheit der fachlichen Inhalte aufweisen. Dies zeigt wie notwendig es ist, in schulischen Zusammenhängen die Konventionen der fachlichen Diskursgemeinschaft explizit zu machen und auf dieser Grundlage die Versprachlichung von Fachinhalten in ihrer Spezifik stärker in den Vordergrund zu rücken. Halliday, M.A.K. (1978). Language as a Social Semiotic. London: Edward Arnold. Halliday, M.A.K. and Martin, J.R. (1993). Writing Science: Literacy and Discursive Power. London: Falmer Press.

A characteristic challenge of software development is the management of omnipresent change. Classically, this constant change is driven by customers changing their requirements. The wish to optimally leverage available resources opens another source of change: the software systems environment. Software is tailored to specific platforms (e.g., hardware architectures) resulting in many variants of the same software optimized for different environments. If the environment changes, a different variant is to be used, i.e., the system has to reconfigure to the variant optimized for the arisen situation. The automation of such adjustments is subject to the research community of self-adaptive systems. The basic principle is a control loop, as known from control theory. The system (and environment) is continuously monitored, the collected data is analyzed and decisions for or against a reconfiguration are computed and realized. Central problems in this field, which are addressed in this thesis, are the management of interdependencies between non-functional properties of the system, the handling of multiple criteria subject to decision making and the scalability. In this thesis, a novel approach to self-adaptive software--Multi-Quality Auto-Tuning (MQuAT)--is presented, which provides design and operation principles for software systems which automatically provide the best possible utility to the user while producing the least possible cost. For this purpose, a component model has been developed, enabling the software developer to design and implement self-optimizing software systems in a model-driven way. This component model allows for the specification of the structure as well as the behavior of the system and is capable of covering the runtime state of the system. The notion of quality contracts is utilized to cover the non-functional behavior and, especially, the dependencies between non-functional properties of the system. At runtime the component model covers the runtime state of the system. This runtime model is used in combination with the contracts to generate optimization problems in different formalisms (Integer Linear Programming (ILP), Pseudo-Boolean Optimization (PBO), Ant Colony Optimization (ACO) and Multi-Objective Integer Linear Programming (MOILP)). Standard solvers are applied to derive solutions to these problems, which represent reconfiguration decisions, if the identified configuration differs from the current. Each approach is empirically evaluated in terms of its scalability showing the feasibility of all approaches, except for ACO, the superiority of ILP over PBO and the limits of all approaches: 100 component types for ILP, 30 for PBO, 10 for ACO and 30 for 2-objective MOILP. In presence of more than two objective functions the MOILP approach is shown to be infeasible.

L’article suivant se veut un médiateur entre la linguistique systémique fonctionnelle (LSF, SFL en anglais), très répandue dans la linguistique anglophone et la théorie linguistique d’Eugenio Coseriu, mieux connue dans les études des langues romanes. Les deux théories se basent, au moins en partie, sur les concepts saussuriens de langue et parole. Coseriu y a découvert des lacunes laissant inexpliqués certains phénomènes langagiers. A partir de ces lacunes l’article explique pourquoi Coseriu et Elisabeth Burr propagent la nécessité d’un troisième plan linguistique, celui de la norme. Continuant par la reformulation des points critiques de Burr, selon lesquelles le modèle linguistique de la LSF ne dispose d’une norme ni pourrait en disposer, on étudie comment la LSF gère les lacunes saussuriennes identifiées par Coseriu. A la base de certains concepts centraux de la LSF, dont les méta-fonctions, l’instanciation et le modèle du système linguistique, on vise à montrer que le modèle linguistique de la LSF a déjà partiellement intégré des concepts comparables à celui de la norme, mais que la LSF pourrait aussi profiter de certaines idées développées par Coseriu.

Als Erfolgsfaktoren einer Notaufnahme gelten neben qualifiziertem Personal, der Ausstattung und Medizintechnik auch die baulich- funktionale Gestaltung. Notaufnahmen müssen sich immer wieder ändernden Rahmenbedingungen anpassen. So können beispielsweise steigende Patientenzahlen ein möglicher Faktor sein. Umstrukturierungen von Notaufnahmen erfordern deshalb eine besondere Zusammenarbeit zwischen Planenden und dem Fachpersonal, denn nur so können Schwachstellen genauestens herausgefiltert werden. Damit Planende die Prozesse innerhalb der Notaufnahme verstehen, ist diese Zusammenarbeit ein wichtiger Faktor. Deshalb wird die Customer Journey als mögliche Methode getestet, um Abläufe besser verstehen zu können und die erworbenen Erkenntnisse als Grundlage für Umplanung von Notaufnahmen zu verwenden. Dafür wird die Methode bei- spielhaft an ausgewählten Szenarien durchgeführt. Als Basis für die Customer Journey wurde ein auf unfallchirurgische Prozesse zugeschnittenes Interview mit einem Assistenzarzt für Allgemeinchirurgie einer Notaufnahme durchgeführt. Das Ziel soll es sein mit der Journey eine geeignete Planungsgrundlage zu entwickeln, welche den Architekt innen und Fachplanenden bei Umstrukturierungen als Planungswerkzeug dienen soll. So kann die Journey, als Planungswerkzeug zur Bestandsanalyse und -bewertung, als auch für die Zielplanung hilfreich sein.

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Modulare Prozessanlagen bestehen aus einfach austauschbaren Prozess- und Funktionseinheiten, deren Konfiguration (Aufbau) und Rekonfiguration (Umbau) neue Möglichkeiten der flexiblen Prozessrealisierung eröffnen. Die Wandelbarkeit der Anlagen stellt aus Perspektive der funktionalen Sicherheit eine Herausforderung dar, da bestehende Methoden und Vorgehensweisen auf den verhältnismäßig statischen Betrieb von konventionellen Anlagen optimiert sind. Um den Zielkonflikt zwischen Flexibilität und Sicherheit abzumildern wurde ein Konzept zur Orchestrierung von verteilten Sicherheitssystemen entwickelt und in einer Demonstrationsanlage erfolgreich erprobt. Der Konzeptentwurf integriert sowohl technische als auch menschliche Anforderungen, mit dem Ziel, Operateure durch eine geschickte Systemgestaltung zur Beherrschung der Re-Konfiguration zu befähigen. / Modular process plants consist of easily exchangeable process and functional units whose configuration (assembly) and reconfiguration (modification) open up new possibilities for flexible process implementation. The changeability of the plants poses a challenge from the perspective of functional safety, since existing methods and procedures are optimized for the relatively static operation of conventional plants. To mitigate the trade-off between flexibility and safety, a concept for orchestrating distributed safety systems was developed and successfully tested in a demonstration plant. The concept design integrates both technical and human requirements, with the goal of enabling operators to master reconfiguration through smart system design.