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Die quantitative Abschätzung des Einflusses geometrischer Abweichungen auf die Betriebseigenschaften von Maschinenelementen stellt für die Produktentwicklung einen wesentlichen Bestandteil zur Sicherung der Funktionalität dar. An einem radialen zylindrischen Gleitlager wird gezeigt, wie der Einfluss der Rundheit in Form eines Gleichdickes die Betriebsparameter verändert. Durch die Simulation mit ALP3T und die Auswertung der Ergebnisse mit MATLAB kann eine mögliche Vorgehensweise für den Umgang mit Formabweichungen bei der Entwicklung und der Qualitätssicherung aufgezeigt werden. Ferner gilt es andere geometrische Abweichungen (Position, Richtung) zu untersuchen, um die Funktionalität des Gesamtsystems sicherzustellen.

Wie kann es gelingen, Kinder und Jugendliche im Musikunterricht mit dem breiten Spektrum der Musik vertraut zu machen und dabei gleichzeitig ein offenes und tolerantes Hören zu fördern? Diese Frage beschäftigt seit vielen Jahren disziplinübergreifend Forscher aus den Bereichen der Musikpsychologie und -pädagogik. In besonderer Weise war und ist die Auseinandersetzung darüber mit dem Begriff der „Offenohrigkeit“ verbunden. Lange Zeit deutete man den Begriff konzeptionell als Zustimmung zu einem breiten Spektrum unterschiedlicher musikalischer Stilkategorien, die im Vorschulalter noch vollständig ausgeprägt sei und während der Grundschulzeit zugunsten einer Verengung auf populäre Musikstile allmählich wieder verschwindet. Diese – auf David Hargreaves(1982) zurückgehende – These einer präferenzbasierten und altersabhängigen Offenohrigkeit gilt inzwischen als empirisch gut bestätigt (u. a. LeBlanc 1991; LeBlancet al. 1996; Hargreaves et al. 2006; Gembris und Schellberg 2003; Louven 2011). In der jüngeren Diskussion haben Christoph Louven und Aileen Ritter (2012) eine neue, toleranzbasierte Konzeption vorgestellt, die Offenohrigkeit als ein Verhalten beschreibt, sich mit „einer ungewohnten, neuen oder fremdartigen Musik auch dann zu beschäftigen, wenn diese nicht unmittelbar gefällt“ (ebd.: 279). Zur Messung dieses Konstruktes werden neben den Präferenzurteilen auch die freiwilligen Hördauern erfasst und in Abhängigkeit definierter Rating-Bereiche zueinander ins Verhältnis gesetzt. Probanden gelten demnach als umso offenohriger, je länger sie negativ oder neutral bewertete Musikbeispiele im Verhältnis zu allen angebotenen Musikbeispielen unabhängig vom Präferenzurteil durchschnittlich hören (vgl. Louven 2014: 52). Eng verknüpft mit der Diskussion um eine semantisch und operational kompatible Konzeption von Offenohrigkeit ist dabei immer auch die Frage, welche Konsequenzen der Forschungsgegenstand für die Musikpädagogik zur Folge hat. Mit welchen Mitteln könnte Offenohrigkeit – und sollte Offenohrigkeit überhaupt – gefördert werden? Oder drohe eine dahingehende Intervention letztlich auf eine musikkulturelle Indoktrination hinauszulaufen, weil – zumindest ausgehend vom Konzept einer präferenzbasierten Offenohrigkeit – dem Begriff bereits eine problematische normative Konnotation innewohne (vgl. Sakai 2014: 25)? Diese Divergenz wird in den Lehr- und Bildungsplänen dahingehend aufgelöst, dass die Konzeptmerkmale einer toleranzbasierten Offenohrigkeit – ohne den Terminus exakt zu benennen – als musikunterrichtliches Bildungsziel hervorgehoben werden. So wird z. B. in den „Fachanforderungen Musik für allgemeinbildende Schulen der Sekundarstufen I und II“ in Schleswig-Holstein gefordert, die Schüler zu „einer Haltung der Offenheit“ zu befähigen, „um sich auch auf ungewohnte musikalische Erfahrungen einzulassen […]“ (Ministerium für Schule und Berufsbildung Schleswig Holstein 2015: 12). Die vom Autor entwickelte Methode Hörtagebuch könnte einen zusätzlichen Beitrag zur Erreichung dieses Zieles im Musikunterricht leisten. Die Methode ist als Einstiegsritual konzipiert und beruht darauf, Schülern zu Beginn jeder Musikstunde ein neues, ihnen in der Regel unbekanntes Musikstück zu präsentieren. Anschließend verfassen die Schüler einen Tagebucheintrag, der eine überwiegend subjektorientierte Auseinandersetzung mit dem Gehörten ermöglicht (vgl. Hergenhan 2015). Zur Überprüfung dieser Fragestellung wurde eine empirische Längsschnittstudie im Test- und Kontrollgruppendesign an einer Gemeinschaftsschule in Schleswig-Holstein mit je n=48 und n=52 Schülern der Klassen 5 und 8 im Schuljahr 2016/17 durchgeführt. In den Untersuchungsgruppen wurde bei 30 Musikstunden jeweils ein ‚Hörtagebuch‘-Einstieg mit Musikbeispielen aus zehn unterschiedlichen Stilkategorien absolviert, während die Schüler der Kontrollgruppen Musikunterricht ohne das ‚Hörtagebuch‘ erhielten. Da in beide Gruppen die gleiche Lehrperson unterrichtete und der Unterricht jahrgangsbezogen inhaltlich identisch ausgerichtet war, konnte die Vergleichbarkeit von Untersuchungs- und Kontrollgruppen auf einem hohen Niveau sichergestellt werden. Die Ergebnisse der Studie zeigen einen moderaten Anstieg (d=0,323) für das Konstrukt der toleranzbasierten Offenohrigkeit bei den männlichen Testgruppen-Schülern, obwohl deren Präferenzurteile zur Gesamtskala der angebotenen Musikbeispiele im Versuchszeitraum signifikant abnehmen (d=0,768). Eine gleichgerichtete Verlaufsentwicklung kann für die weiblichen Testgruppen-Schüler wie auch für die geschlechtsspezifischen Kontrollgruppen nicht nachgewiesen werden. In der Auseinandersetzung um das Postulat nach einer förderungswürdigen Konzeption von Offenohrigkeit stärken die Ergebnisse den toleranzbasierten Ansatz, da dieser – unabhängig von den aktuellen Musikpräferenzen – moderates Entwicklungspotential aufweist und keine problematische normative Setzung beinhaltet. Große Effekte (d≥0,8) bewirkt die Methode auf das Konstrukt des musikalischen Interesseverhaltens: Hörtagebuch-Schüler beschäftigen sich – gemessen an den Variablen Umfang, Stilvariabilität und Aktivitätsdichte – häufiger und abwechslungsreicher mit Musikbeispielen aus dem Unterricht in ihrer Freizeit weiter als Nicht-Hörtagebuch-Schüler. Allerdings manifestieren sich die beobachteten Interessehandlungen noch nicht in dauerhaft veränderten Hör- oder Musiziergewohnheiten. Die Befunde indizieren einen Bedarf an musikpädagogischen Anschlusskonzepten – z. B. durch Formen des selbstregulativen Lernens –, um das Potential der Methode Hörtagebuch für eine erfolgreiche musikalische Interessegenese weiter zu nutzen.

Die Schwierigkeit eines geistesgeschichtlichen Verständnisses der aufklärerischen Geschichtsauffassung besteht in der grundsätzlichen Schwierigkeit, die Kritik des aufklärerischen Denkens als Argumentationszusammenhang zu verstehen und nicht als Meinung zu banalisieren. Es fällt schwer, nicht einzelne Aussagen zu einzelnen Gebieten abzutrennen, nicht retrospektiv den ursprünglichen Zusammenhang zu disziplinieren. Auch wenn sie insgesamt als Äußerungen eines Werkes, eines Autors genommen werden, sind die ins bloße Gesagtsein zersplitterten Gedanken mißverstanden. Das zeigt sich hier gerade auch an den traditionellen Verteidigern des historischen Denkens im 18. Jahrhundert: Zuletzt wird als individuelle Einsicht gelobt (Cassirer) oder als geistige Tiefe bewundert (Dilthey), was tatsächlich Protest gegen illegitime Herrschaft, Klage auf gleiches Recht und Wille zur Vorurteilslosigkeit war. Ein Denken, das sein Bewußtsein behauptend und zugleich frei überlegend artikuliert (wie Lessing gymnastikos und dogmatikos zu sprechen beanspruchte), kann weder vordergründig als geniale Meinung noch hinterrücks als Äußerung des Zeitgeistes gewertet werden.

Bit flips are known to be a source of strange system behavior, failures, and crashes. They can cause dramatic financial loss, security breaches, or even harm human life. Caused by energized particles arising from, e.g., cosmic rays or heat, they are hardly avoidable. Due to transistor sizes becoming smaller and smaller, modern hardware becomes more and more prone to bit flips. This yields a high scientific interest, and many techniques to make systems more resilient against bit flips are developed. Fault-tolerance techniques are techniques that detect and react to bit flips or their effects. Before using these techniques, they typically need to be configured for the particular system they shall protect, the grade of resilience that shall be achieved, and the environment. State-of-the-art configuration approaches have a high risk of being imprecise, of being affected by undesired side effects, and of yielding questionable resilience measures. In this thesis we encourage the usage of formal methods for resiliency configuration, point out advantages and investigate difficulties. We exemplarily investigate two systems that are equipped with fault-tolerance techniques, and we apply parametric variants of probabilistic model checking to obtain optimal configurations for pre-defined resilience criteria. Probabilistic model checking is an automated formal method that operates on Markov models, i.e., state-based models with probabilistic transitions, where costs or rewards can be assigned to states and transitions. Probabilistic model checking can be used to compute, e.g., the probability of having a failure, the conditional probability of detecting an error in case of bit-flip occurrence, or the overhead that arises due to error detection and correction. Parametric variants of probabilistic model checking allow parameters in the transition probabilities and in the costs and rewards. Instead of computing values for probabilities and overhead, parametric variants compute rational functions. These functions can then be analyzed for optimality. The considered fault-tolerant systems are inspired by the work of project partners. The first system is an inter-process communication protocol as it is used in the Fiasco.OC microkernel. The communication structures provided by the kernel are protected against bit flips by a fault-tolerance technique. The second system is inspired by the redo-based fault-tolerance technique \haft. This technique protects an application against bit flips by partitioning the application's instruction flow into transaction, adding redundance, and redoing single transactions in case of error detection. Driven by these examples, we study challenges when using probabilistic model checking for fault-tolerance configuration and present solutions. We show that small transition probabilities, as they arise in error models, can be a cause of previously known accuracy issues, when using numeric solver in probabilistic model checking. We argue that the use of non-iterative methods is an acceptable alternative. We debate on the usability of the rational functions for finding optimal configurations, and show that for relatively short rational functions the usage of mathematical methods is appropriate. The redo-based fault-tolerance model suffers from the well-known state-explosion problem. We present a new technique, counter-based factorization, that tackles this problem for system models that do not scale because of a counter, as it is the case for this fault-tolerance model. This technique utilizes the chain-like structure that arises from the counter, splits the model into several parts, and computes local characteristics (in terms of rational functions) for these parts. These local characteristics can then be combined to retrieve global resiliency and overhead measures. The rational functions retrieved for the redo-based fault-tolerance model are huge - for small model instances they already have the size of more than one gigabyte. We therefor can not apply precise mathematic methods to these functions. Instead, we use the short, matrix-based representation, that arises from factorization, to point-wise evaluate the functions. Using this approach, we systematically explore the design space of the redo-based fault-tolerance model and retrieve sweet-spot configurations.

Immunologische Toleranz ist eine elementare Eigenschaft des Immunsystems, die primär durch die klonale Deletion autoreaktiver T-Zellen im Thymus gewährleistet wird. Neben diesem als zentrale Toleranz bezeichneten Mechanismus, verfügt ein Organismus gleichzeitig über periphere Toleranzmechanismen wie Ignoranz, Anergie und regulatorische T-Zellen. Trotz dieser Kontrollmechanismen können in bestimmten Situationen autoreaktive CD4+ und CD8+ T-Zellen aktiviert werden und meistens zu örtlich und zeitlich begrenzten Autoimmunreaktionen führen. Ursache hierfür kann die hormonelle Regulation oder das gewebespezifische Vorkommen eines Selbsttantigens sein. Am Beispiel von HSP60-kreuzreaktiven CD8+ T-Zellen konnte gezeigt werden, dass der Transfer dieser T-Zellen in Tiere zu einer Entzündung des Dünndarms aber nicht des Dickdarms führt, obwohl das Selbstantigen im letzteren wesentlich stärker exprimiert wird. Die Gewebespezifität der Autoimmunpathologie konnte durch die in den Organen unterschiedliche, proteasomale Antigenprozessierung, erklärt werden. Proteinbiochemische und immunologische Analysen ergaben, dass sich die 20S Proteasomen verschiedener Organe strukturell und funktionell deutlich unterscheiden und somit jedes Gewebe ein individuelles Repertoire von MHC-Klasse I restringierten Peptiden präsentiert. Damit wurde ein weiterer Mechanismus entdeckt, durch den Reaktivität von protektiven und pathologischen CD8+ T-Zellen kontrolliert wird. / Immunological tolerance which is primarily mediated by the clonal deletion of autoreactive T cells in the thymus is a key feature of the immune system. Besides this central tolerance, several mechanisms act also in the periphery including ignorance, anergy and regulatory T cells. Despite all these checkpoints, autoreactive CD4+ and CD8+ T cells may still be activated causing local and time restricted autoimmune-reactions. This may refer primarily to self-antigens which are hormonally regulated or tissue-specifically expressed. Adoptive transfer of crossreactive, hsp60-specific CD8+ T cells into mice induced an local inflammation of the small intestine but not the colon despite elevated expression of hsp60 in the latter organ. The pathology could be explained by the finding that the proteasomal antigen processing varies between different organs. Biochemical and immunological analyses revealed that 20S proteasomes of different organs vary in their structural and functional properties indicating that every tissue displays an individual and distinct repertoire of MHC class I peptides. This represents a new mechanism by which the activity of protective and pathological CD8+ T cell responses may be controlled.

Seit 1998 ist erstmals eine gegen Heterodera schachtii resistente Zuckerrübensorte in Deutschland zugelassen. Diese wurde in einem dreijährigen Versuchsprogramm (1998-2000) an vier Standorten in unterschiedlichen Regionen Deutschlands angebaut, um methodische Fragen sowie die Auswirkung auf die Nematodenpopulation zu untersuchen. Unter Nematodenbefall reagierte die resistente Zuckerrübe mit einer konstanten Ertragsleistung, war also tolerant. Auf den vier Standorten kam es unter der resistenten Sorte zu keiner bzw. nur geringer Nematodenvermehrung.Die Resistenz der Sorte wurde im Biotest anhand der Transmissionsrate beurteilt. Auf 92-95 % der Pflanzen aus der Versuchssorte wurde das Resistenzgen übertragen, lediglich ein geringer Anteil von 5-8 % war anfällig. In Feldversuchen wurden die unter kontrollierten Bedingungen ermittelten Übertragungsraten nur teilweise bestätigt; zufällig bedingte Varianzen waren möglicherweise die Ursache.Um abgesicherte Aussagen über das Resistenz- und Toleranzniveau der Versuchssorte zu erhalten, muss ein Mindestaufwand bei den Untersuchungen eingehalten werden (Mischprobe aus 40 Bodeneinstichen je Parzelle von ca. 10 m2 Größe, davon ist ca. 1,8 kg Boden zu untersuchen). Auf dieser Basis können das Ertragsniveau der Sorte und ihre Auswirkung auf die Nematodenpopulation mit Hilfe von Regressionskurven beschrieben werden. Wenn dieser Aufwand aus ökonomischen Gründen nicht möglich ist, erscheint eine Reduzierung auf 900 g Boden noch vertretbar, führt allerdings zu verringerter Aussagesicherheit.Die Resistenz hatte keinen Einfluss auf die Anzahl der in die Wurzeln ein- bzw. ausgewanderten Larven. An den resistenten Zuckerrüben entwickelten sich mehrheitlich Männchen aber kaum Weibchen. Der Resistenzmechanismus beeinflusst also die geschlechtliche Entwicklung des Nematoden. Allerdings war eine erhöhte Männchenanzahl an resistenten Zuckerrüben nicht nachweisbar. Der Resistenzmechanismus führt wahrscheinlich zu einer frühzeitigen Stagnation weiblicher Larven. Der Einfluss eines mehrmaligen Anbaus einer resistenten Sorte auf das Potenzial pilzlicher Nematodenantagonisten im Boden wurde bei fünfmaligem Anbau der Sorte auf demselben Boden untersucht (zweimal Beprobung aus Feld- und dreimal aus Gewächshausanbau). Dabei lag die Parasitierungsrate der Nematodeneier in Feldböden bei der resistenten Sorte deutlich niedriger als bei anfälligen Zuckerrüben. Diese Beeinträchtigung pilzlicher Eiparasiten hat lediglich einen vorübergehenden Charakter, da die Raten nach erneutem Anbau anfälliger Pflanzen wieder ansteigen. Die absolute Anzahl parasitierter Eier und Larven war mit der Populationsdichte des Nematoden positiv korreliert; vermutlich werden pilzliche Eiparasiten durch ein erhöhtes Nahrungsangebot gefördert.

Es wurde eine programmunterstützte Methode für die Umsetzung des Toleranzmanagements entwickelt, welche die Bereiche Entwicklung, Technologie und Qualität in gemeinsame Verantwortung bringt. Dabei galt es, den Iterationsprozess der Lösungsfindung in verschiedenen Detaillierungsstufen mit wenigen Schleifen und im Streben nach kurzen Entwicklungszeiten, geringen Toleranzkosten, Qualitätsverlusten und Blindleistungen zu durchlaufen. Ein stimmiges Toleranzkonzept überzeugt durch toleranzgerechte Aufbaufolgen, robuste und funktionsnahe Referenzierungen, kompensatorische Verfahren sowie toleranzunempfindliche Beeinträchtigungen und Auswirkungen. Die Auslegung aller toleranzrelevanten Produktanforderungen und Prozessgegebenheiten wird in Form von Toleranzketten und Maßkatalogen automatisiert dokumentiert und mündet schließlich in bestätigten Kunden-Lieferanten-Vereinbarungen.