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This master thesis investigates a new method for the feature extraction of gray scale images, the so called „Non-Euclidean Principal Component Analysis“ 1. Thereby the standard inner product of the Euclidean space is substituted by a semi inner product in the well known learning rule of Oja and Sanger. The new method is compared with the standard principal component analysis (PCA) by extracting features (feature vectors) of different databases with class labels and judged regarding the accuracies of „Border Sensitive Generalized Learning Vector Quantization“ (BSGLVQ), „Feed Forward Neural Networks“ (FFNN) and the „Support Vector Machines“ (SVM).
Die Zielstellung dieser Masterarbeit ist die Entwicklung eines Flüssigkeit- Dosimeter-Systems für die nicht- thermische Elektronenstrahlbehandlung von Flüssigkeitsproben geringer Volumina (Schichtdicke von 100 µm, Volumen: 70 µl oder 230 µl) innerhalb des eingebetteten Forschungsprojektes ELVIRA. Dieses Projekt ist im Bereich der Veterinärmedizin angesiedelt und soll dort Anwendung finden. In dieser Aufgabenstellung sind eigenständige Literaturrecherchen, Planung des
Tätigkeitsumfanges bezüglich der Parametervariation und Untersuchungen zu realisieren
Der Gegenstand dieser Arbeit ist die Konzeptentwicklung und Machbarkeitsprüfung
eines technologischen Fertigungsablaufs für die Herstellung flexibler
thermoelektrischer Generatoren. Durch die Zusammenfassung der physikalischen
Grundlagen der Thermoelektrik, den notwendigen Materialkenngrößen
und Materialeigenschaften wird ein Konzept und ein technologischer Fertigungsablauffür einen flexiblen thermoelektrischen Generator entwickelt. Zu den jeweiligen Fertigungsschritten folgen, unter Verwendung von Lasertechnik und Dosiersystem (Dispenser), experimentelle Untersuchungen. Die Fertigungsschritte umfassen das Laserbohren von Glasvlies, Dispensen von metallhaltigen Pasten auf Glasgewebe, das Lasersintern dieser gedruckten Strukturen zur Erzeugung der Metallkontakte und Simulationsuntersuchungen zum Lasersintern des thermoelektrischen Materials. Die jeweiligen Ergebnisse werden charakterisiert und daraus Parameterzusammenhänge abgeleitet und dargestellt. Abschließend folgt die Ergebnisdiskussion mit den zugehörigen Schlussfolgerungen. Hinweise und Optimierungsmöglichkeiten der einzelnen Fertigungsschritte werden im Ausblick aufgezeigt
This thesis investigated the generation of laser induced periodic surface structures (LIPSS) using femtosecond laser irradiation at a central wavelength of 775 nm.
The metals stainless steel and copper as well as a semiconducting thin film, ITO on glass substrate were investigated. The impact of the processing parameters was studied for single and multiple pulse irradiation to determine the ablation threshold of the materials
and the different types of LIPSS. These observations allowed the optimisation of area structuring with regards to processing speed and LIPSS quality.
The feasibility of the LIPSS generation in dynamic, real time polarisation control was then explored. By using a fast response, liquid-crystal polarisation rotation device, the direction of the linear polarisation of the laser beam could be dynamically controlled and synchronised to the scanning during laser processing. As a result, a range of complex micro- and nano-scale patterns with orthogonal direction of LIPSS were created. The samples were analysed using optical and electron microscopy. The orientation of the LIPSS was determined also from detection of light diffracted by the LIPSS.
Finally, two applications of large area LIPSS patterning were demonstrated, information encoding on metals and periodic structuring of a thin film conducting oxide for solar cells.
Die Ingenieure der Abteilung Außengeräusch der BMW AG sind für die Kontrolle und Überwachung gesetzlicher Ziele des Außengeräuschs für Serienfahrzeuge und für neue, in der Entwicklung befindliche, Fahrzeuge verantwortlich. Dafür
werden derzeit aufwendige Vorbeifahrtmessungen durchgeführt. Da die Abgasanlage eine der Hauptgeräuschquellen am Fahrzeug darstellt, kann über Änderungen Einfluss auf das Vorbeifahrtgeräusch genommen werden. In Zukunft sollen die zeit- und kostenaufwendigen Vorbeifahrtmessungen auf ein
Minimum reduziert und Änderungen an Abgasanlagen im Prüfstand mit Blick auf die Vorbeifahrt bewertet werden.
In dieser Arbeit werden die grundsätzlichen Randbedingungen und Eigenschaften eines solchen Prüfstandes geklärt und bewertet.
Im Rahmen dieser Masterarbeit wird der Aufbau einer Messapparatur, die zum Nachweis von Ozonkonzentrationen in Flüssigkeiten dienen soll, analytisch betrachtet und
erstellt. Unterschiedlichste Erkenntnisse über die zu messende Substanz sowie verschiedene bestehende Messmethoden fungieren als Basis für die Untersuchungen. Zur
analytischen Anwendung nutzt man die Eigenschaft der Ozonmoleküle, elektromagnetische Strahlung im ultravioletten Bereich zu absorbieren. Die Herstellung von Ozonkon-zentrationen während der Untersuchung erfolgt mittels eines eigens von Fresenius Medical Care Deutschland GmbH erstellten Ozongenerators und wird durch einen Prüfstand für Materialbeständigkeitsuntersuchungen auf eine messtechnisch erfassbare Konzentration verdünnt. Dieser Vorgang wird an Hand eines mathematischen Modells beschrieben.
nicht vorhanden
Die Gauß-Prozess Regression ist eine vielseitige Variante zur datenbasierten Modellierung komplexer technischer Systeme. Mit dem approximativen Übergang zu spärlichen Gauß-Prozess Modellen wird eine Möglichkeit aufgezeigt, Regressionsanalyse auf sehr großen Datensätzen durchzuführen. Die Approximation wird dadurch induziert, dass nur eine repräsentative Trainingsdatenmenge zur Erstellung des Regressionsmodells genutzt wird. Hierbei werden zwei unterschiedliche Approximationen, die dadurch auf verschiedene Regressionsverfahren führen, genauer betrachtet. Zur Selektion der wichtigsten Datenpunkte werden unterschiedliche Methoden und Strategien vorgestellt. Dazu sind auch eigene Ideen mit betrachtet und realisiert worden. Anhand eines praxisbezogenen Datensatzes werden diese unter mehreren Gesichtspunkten miteinander verglichen.
Inhalt dieser Arbeit sind grundlegende Untersuchungen zur Mikrostrukturierung und zum Ablationsverlauf eines spintronischen Nanometerschichtstapels mittels Femtosekundenlaserstrahlung. Die Abtragsergebnisse werden mittels Rasterelektronenmikroskop und Rasterkraft-Mikroskopie evaluiert. Der Einfluss der eingestrahlten Fluenz und des Bestrahlungsregimes auf den Materialabtrag werden untersucht. Ziel ist es, Strukturen im einstelligen Mikrometerbereich in den Schichtstapel einzubringen
Die Altersbestimmung von Blutspuren kann wichtige Hinweise zum Tathergang und dessen Rekonstruktion liefern. Gegenwärtige Methoden dafür sind oft aufwändig und teuer. In dieser Arbeit wird eine Laborstudie vorgestellt, welche die Grundlage für eine neue computergestützte Methodik bereitstellt. Dabei dienen die Konzentrationen verschiedener Blutbestandteile, die morphologischen Veränderungen und die variierenden Farbinformation der Blutspur über die Zeit als Datengrundlage. Der ermittlungsrelevante Alterungsprozess wurde in dieser Studie mittels mikroskopischer und spektroskopischer Aufnahmen untersucht. Die zeitkorrelierten Merkmalsänderungen sollen zukünftig für die computergestützte Auswertung einen sogenannten Featurevektor zur Verfügung stellen, der als Grundlage für einen Altersbestimmungsschlüssel dienen soll. Die Suche nach diesen Features ist Kern dieser Arbeit. Es konnte beobachtet werden, dass es in den ersten eineinhalb Stunden vor allem morphologische Veränderungen gibt. Danach tritt die Farbänderung des Blutes als entscheidendes Merkmal in den Vordergrund, die bis zu einem Zeitraum von mindestens 3 Wochen nachweißbar ist. Als bestgeeignetes Feature hat sich jedoch das Verhältnis der Hämoglobinderivate über die Zeit herausgestellt, dass in darauf aufbauenden Experimenten weiter untersucht werden soll. So kann die nach dem Zurücklassen eines Blutfleckes verstrichene Zeit schon vor Ort ohne die Hilfe von Labormaterial bestimmt werden.
Ziel der Masterarbeit ist es, auf einem Prototyp ähnlich der IM 151-3 aus der Siemens-Produktreihe SIMATIC ET 200 S, eine alternative Firmware zu installieren und eine Studie der technischen Realisierbarkeit anzufertigen. Dabei soll lediglich Standard-Ethernet-Komponenten verwendet und die Reaktionszeit des Systems, bestehend aus Standard-PC zur Steuerung und IM, bestimmt werden. Mögliche Einsatzgebiete sollen aufgezeigt werden.
In der vorliegenden Arbeit werden Untersuchungen präsentiert, die sich mit der flächigen Strukturierung von Stahl beschäftigen. Es kamen dabei Laserpulse im Femto- bzw. Pikosekundenbereich zum Einsatz. Untersucht werden sollte, inwieweit sich die Dauer des
Laserpulses auf das Abtragsergebnis auswirkt. Es sollte eine Verbindung zwischen den unterschiedlichen Wechselwirkungsmechanismen der ultrakurzen Laserpulse mit dem Metall und dem erzeugten Strukturierungsergebnis gezogen werden.
Es zeigte sich, dass mit kürzeren Laserpulsen mehr Material ablatiert werden konnte als mit längeren Laserpulsen. Dies liegt in der höheren Eindringtiefe von energiereichen Elektronen begründet, die bei kürzeren Laserpulsen aufgrund der höheren Anregungsdichte vorliegt. Es werden in dieser Arbeit erste Modellvorstellungen zur Energieausbreitung im Metall präsentiert, die auf der Bewegung von hochenergetischen Elektronen beruhen.
Bei den Untersuchungen zeigte sich ebenfalls, dass die mittlere Rauigkeit des Strukturbodens beim Einsatz kürzerer Laserpulse geringer war als bei Verwendung längeren Laserpulsen.
Es konnten weiterhin Effekte festgestellt werden, die sich insbesondere bei der Strukturierung
mit einer hohen Anzahl von Laserpulsen einstellen. Hierbei wäre der Effekt der Inkubation zu
nennen, sowie die Plasmaabschirmung des Laserpulsesund die Wärmeakkumulation im Werkstück.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit Untersuchungen zur Erzeugung von Ripple-Strukturen mittels Femtosekundenlaserstrahlung. Hierfür erfolgten zunächst allgemeine Untersuchungen zur Ausbildung von Ripple-Strukturen in Abhängigkeit von der Fluenz und der Pulsanzahl. Im Anschluss wurden mit Hilfe eines Interferometeraufbaus Untersuchungen zur zeitlichen Entstehung von Ripplen durchgeführt. Hierbei wird ein einfallender Teilstrahl durch einen Beamsplitter in zwei Teilstrahlen aufgeteilt. Einer der beiden Teilstrahlen besitzt einen festen Strahlweg und dient der Ripple-Erzeugung. Beim zweiten Teilstrahl ist der Strahlweg durch eine Linearache variabel. Durch diesen variablen Strahlweg treffen beide Teilstrahlen mit einem zeitlichen Versatz auf die Probenoberfläche. In Abhängigkeit dieses zeitlichen Versatzes sollen unterschiedliche Stadien der Ausbildung von Ripple-Strukturen beobachtet werden, um daraus Rückschlüsse bezüglich der zeitlichen Entstehung zu ziehen.
Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit Untersuchungen der Charakterisierung der elektrischen Eigenschaften von flexiblen CIGS-Dünnschichtsolarzellen nach Strukturierung mittels Pikosekundenlaser. Die laserbasierte Strukturierung führt zu einer besseren Kontrolle der Bearbeitungsergebnisse, als mit dem üblichen Verfahren mittels Nadel-Ritzen möglich ist. Zur Kontrolle wird der Parallelwiderstand der Solarzelle herangezogen. Durch ihn kann der Einfluss der Laserbearbeitung auf das Solarzellenmaterial beurteilt werden. Zur elektrischen Charakterisierung wurden an lasergenerierten Strukturen IU-Kennlinienmessungen vorgenommen, aus denen der Parallelwiderstand ermittelt wurde. Die Höhe des Widerstandes gibt Auskunft über die Stärke der Schädigung des Solarzellenmaterials. Ein hoher Widerstand deutet dabei auf eine schädigungsarme Bearbeitung. Zur Bestätigung der gewonnen Ergebnisse aus den elektrischen Messungen wurden REM-Aufnahmensowie Abtragstiefenmessungen herangezogen.
Das Thema der vorliegenden Masterarbeit ist die Herstellung von Fresnel-Zylinderlinsen mittels Fluorlasermikrostrukturierung im Maskenprojektionsverfahren. Anhand einer, nach den theoretischen Grundlagen berechneten, Fresnel-Linse erfolgt die Berechnung von Maskengeometrien auf Basis zweier unterschiedlicher Methoden.
Des Weiteren werden Möglichkeiten zur Optimierung der Maskengeometrie vorgestellt, mit denen die Funktion der Masken verbessert werden kann. Durch die Korrektur ist die Herstellung von Fresnel-Zylinderlinsen mit definiertem Krümmungsradius möglich.
Cell-free protein synthesis is gaining increasing importance in basic and applied research as a result of advances that have been made in the past years. This study successfully established a commercially available coupled in vitro transcription/translation system for DNA expression templates based on HeLa cell lysate and suitable detection methods. Possibilities to establish an inexpensive in-house CFPS system based on E. coli lysate were elucidated. Cell-free extract from E. coli strains HB101, JM109 and B (Luria) was generated using sonication and a streamlined procedure for the creation of a reaction mix for convenient and simple application in CFPS systems was established. Of the three strains tested using the in-house protocol, neither exhibited any CFPS activity.
Influenza Viren sind einzelsträngige RNA Viren, welche in drei unterschiedliche Typen unterteilt werden: A, B und C. Sie alle besitzen ein in acht Segmente unterteiltes Genom. Während Viren vom Typ B und C eher langsam im Menschen evolvieren, evolvieren Viren vom Typ A sehr schnell und verursachen milde bis schwere Erkrankungen. Sie sind daher eine ständige Gefahr für den Menschen. Neben den üblichen genetischen Mutationen zur Veränderung des Erbguts hat Influenza die Fähigkeit zur Reassortierung. In diesem Fall muss eine Wirtszelle gleichzeitig von zwei (oder mehr) unterschiedlichen Influenza Viren befallen sein, welche als neuer Virus von der Wirtszelle hervorgebracht werden und Segmente von beiden (allen) gleichzeitig infizierenden Vieren enthalten. Neben diesem speziellen Fall von Reassortierungen haben Influenza A Viren bereits eine hohe Mutationsrate. Ursache für die schnelle genetische Veränderung und die damit verbundene Umgehung des Immunsystems des Wirts, ist eine Polymerase der eine proofreading-Untereinheit fehlt. Speziell genetische Veränderungen in einem der beiden Oberflächenglykoproteinen - Hämagglutinin (HA) - können massive Auswirkungen auf die Fähigkeit des Virus haben, Menschen zu infizieren. Dieses Protein zeigt bevorzugte Aminosäuren auf, welche unter extremen Selektionsdruck stehen. Genetische Veränderungen in diesem Proteinen ist einer der Hauptgründe dafür, dass Influenza A Viren das Immunsystems des Wirts umgehen können, da dieses bevorzugt von Antikörpern erkannt wird. Exogenes Material wird sehr spezifisch durch das Immunsystem erkannt und ist sehr speziell auf die Oberfläche einiger Aminosäuren und deren Eigenschaften angepasst. Schon kleine Veränderungen an bekannten, wichtigen Stellen können zum Umgehen der Immunantwort des Wirts führen, da die Bindung und damit die Markierung durch Antikörper beeinträchtigt ist. Die hohe Mutationsrate von Influenza A Viren, speziell im HA protein, ist der Grund für die Notwendigkeit von jährlichen Impfungen.
Im Rahmen des Exzellenz-Cluster cfaed werden am Zentrum für Mikrotechnologie der TU Chemnitz und dem Fraunhofer Institut für Elektrische Nanosysteme die Immobilisierung von DNA-Origami in mikro- und nanostrukturierten Oberflächen untersucht. Die DNA-Origami zeigen auf Mica, Siliziumdioxid und hydrophoben Polymeren ein signifikant unterschiedliches Bindeverhalten. Dies bildet die Grundlage für die Immobilisierung in hydrophilen Kavitäten in einem hydrophoben Umfeld. Es werden drei verschiedene Integrationsansätze untersucht und beurteilt.
Biconnected reliability
(2015)
Computer communication networks play a mayor role to manage data transfer and information processing. However, the components of the network may fail - by targeted attacks or by wearout. While targeted attacks are non-random, it seems appropriate to consider wearout effects as random. Further we can assume that the components fail independently. The task of network reliability is to analyze networks in respect to the functionality of the network with consideration of wearout of its components. In most cases a network is considered as functional if a selected set of terminals can communicate. ...
Die Arbeit dient als Grundlage für einen Aufbau von SPR-basierten DNA-Chips. Die Analyse der Immobilisierung und Hybridisierung erfolgte dabei in Echtzeit unter Nutzung der Spektroskopie der Oberflächenplasmonenresonanz (SPR). Die SPR-Spektroskopie ermöglicht es, Änderungen des Brechungsindexes an der Metalloberfläche durch die Detektion einer Verschiebung des (Plasmonen-) Resonanzwinkels zu verfolgen. Diese Methode stellt eine markierungsfreie und sensitive Alternative zu Array-basierten Untersuchungen mit Fluoreszenzfarbstoffen, enzymatischen Reaktionen oder radioaktiven Markern dar. Als Metall wird häufig Gold eingesetzt, da es chemisch stabiler ist. Ziel soll es aber sein Silber als Grundlage zu verwenden, da mit dem Einsatz von Silber eine höhere Winkelauflösung erreicht werden kann und ein größeres Spektrum der Anregungswellenlänge für die SPR zugänglich ist. Um die Vorteile des Silbers nutzen zu können, ist es sinnvoll das Silber vor DNA Immobilisierung zu passivieren. Es wurden Glassubstrate nach mehreren Vorbehandlungsschritten mit Silber bedampft. Auf Basis dieser Substrate werden zwei verschiedene Strukturierungen untersucht. Im ersten Fall erfolgte eine Immobilisierung mit thiolmodifizierter DNA und anschließendem Blocken. Für die Immobilisierung dieser DNA wurden 2 Flächen auf dem Silbersubstrat genutzt, wobei eine Fläche die komplementäre DNA zur anderen Fläche gebunden hat. Auf beiden Flächen wurden die Immobilisierung, das Blocken und die anschließende Hybridisierung mit komplementärer DNA unter Nutzung von SPR-Spektroskopie durch Erhöhung des SPR-Signals beobachtet. Im zweiten Fall wurden einige Silbersubstrate mit 11-Mercapto-1-undecanol (MUD) passiviert. Durch eine Beschichtung mit (3-Bromopropyl)trichlorosilan war es möglich Phosphorothioat-DNA (PT-DNA) auf der Oberfläche zu immobilisieren. Es wurden verschiedene DNA-Konzentrationen komplementärer DNA von 0,25 μM, 0,5 μM und 1 μM für die Hybridisierung getestet. Dabei ergab sich, dass 0,25 μM keine signifikanten Signalerhöhungen bewirkten. Sowohl 0,5 μM als auch 1 μM komplementäre DNA brachten Signalerhöhungen. Auf dem passivierten Silber konnte im Vergleich zum unpassiviertem Silber eine deutlich geringere Signaldrift beobachtet werden. Der vorgenommene Schichtaufbau kann für DNA-Mikroarrays mit vielen Einzelnachweisen pro Flächeninhalt angewendet werden. Das passivierte Silber mit MUD und (3-Bromopropyl)trichlorosilan ist geeignet für Immobilisierung von PT-DNA und anschließende Hybridisierung mit komplementärer DNA.
Entwurf und Implementierung einer Testumgebung fuer
den DT5-Schulungssimulator mit Hilfe des CTE
(2015)
Die schon seit langem anhaltende Bevoelkerungszunahme in Grossstaedten spiegelt sich auch in den Transportmitteln wieder. Wo frueher noch Pferdekutschen ausreichten, mussten im Laufe der Zeit immer modernere Fortbewegungsmittel eingesetzt werden. 1863 wurde aus diesem Grund die erste U-Bahn (Untergrundbahn) in London in Betrieb genommen.
U-Bahnen sind Verkehrssysteme, welche unabhaengig von anderen Verkehrssystemen fungieren. Auch in Hamburg wurde 1912 die erste Untergrundbahn eingefuehrt. In Hamburg wird diese Untergrundbahn jedoch als Hochbahn bezeichnet, was darauf zurückgefuehrt werden kann, dass diese vor allem oberirdisch verkehrt. Genaueres kann in [Hochbahnbuch] nachgelesen werden. ...
Proteins are involved in almost every aspect of life, mediating a wide range of cellular tasks. The protein sequence dictates the spatial arrangement of the residues and thus ultimately the function of a rotein. Huge effort is put into cumbersome structure eludication experiments which obtain models describing the observed spatial conformation of a protein, enabling users to predict their function, to understand their mode of action or to design tailored drugs to cure disease caused by misfolded or misregulated proteins.
However, the result of structure determination experiments are merely models of reality, made under simplifying assumptions - sometimes containing major undetected errors. On the other hand, such experiments are resource demanding and they cannot supply the actual demand.
Thus, scientists are predicting the structure of proteins in silico, resulting in models that are even
more prone to error.
In consequence, the structure biologists search after a practicable definition of structure quality and over the last two decades several model quality assessment programs emerged, measuring the local and global quality of peculiar structures. Seven representatives were studied, regarding the paradigms they follow and the features they use to describe the quality of residues. Their predications were compared, showing that there is almost no common ground among the tools.
Is there a way to combine their statements anyway?
Finally, the accumulated knowledge was used to design a novel evaluation tool, addressing problems previously spotted. Thereby, high quality of its predication as well as superior usability was
key. The strategy was compared to existing approaches and evaluated on suitable datasets.
Protein structures are essential elements in every biological system evolved on earth, where they function as stabilizing elements, signaltransducers or replication machin eries. They are consisting of linear-bonded amino acids, which determine the three-dimensional structure of the protein, whereas the structure in turn determines the function. The native and biological active structure ofa protein can be understood as the folding state of a polypeptide chain at the global minimum of free energy.
By means of protein energy profiling, which is an approach derived from statistical physics it is possible to assign a so called energy profile to a protein structure. Such an energy profile describes the local energetic interaction features of every amino acid within the structure and introduces an energetic point of view, instead of a structural or sequential onto proteins.
This work aims to give a perspective to the question of how we may gain pattern information out of energy profiles. The concrete subjects are energy-mapped Pfam family alignments and investigations on finding motifs or patterns indiscretizised energy profile segments.
As widely discussed in literature spatial patterns of amino acids, so-called structural motifs, play an important role in protein function. The functional responsible part of a protein often lies in an evolutionary highly conserved spatial arrangement of only few amino acids, which are held in place tightly by the rest of the structure. In general, these motifs can mediate various functional interactions, such as DNA/RNA targeting and binding, ligand interactions, substrate catalysis, and stabilization of the protein structure.
Hence, characterizing and identifying such conserved structural motifs can contribute to understanding of structurefunction relationships in diverse protein families. Therefore and because of the rapidly increasing number of solved protein structures, it is highly desirable to identify, understand and moreover to search for structural scattered amino acid motifs. The aim of this work was the development and the implementation of a matching algorithm to search for such small structural motifs in large sets of target structures. Furthermore, motif matches were extensively analyzed, statistically assessed and functionally classified. Following a novel approach, hierarchical clustering was combined with functional classification and used to deduce evolutionary structure-function relationships. The proposed methods were combined and implemented to a feature-rich and easy-to-use command line software tool, which is freely available and contributes to the field of structural bioinformatic research.
A variety of methods have been used to describe natural systems and cellular functions. Most use continuous systems with differential equations. Based upon the neighbourhood relations in graphs and the complex interactions in cellular automata a mathematical model was designed and implemented as an application user interface. This discrete approach called graph automata was utilised to simulate diffusion processes and chemical kinetics. The progression of diffusion in cellular environments was described and resulted in a discrepancy of 20% in comparison to experimental results. Different chemical kinetics were simulated and found to be as accurate as their continuous counterparts. The proposed model appears to be a highly scalable and modular
approach to simulate natural systems.
Durch Genexpressionsexperimente anModellorganismen versucht man das Genomund die Reaktion des Genoms auf äußere Einflüsse zu erforschen.
Chemikalien sind in der Lage die Expression des Genoms zu beeinflussen. Durch die Experimente ist es möglich Rückschlüsse auf die Wirkweisen der Chemikalien auf genomischer Ebene zu ziehen. Durch derartige Chemikalienexperimente wurden in der Vergangenheit bereits große Mengen an Genexpressionsdaten erzeugt. Ein beliebter Modellorganismus für solche Versuche ist der Zebrabärbling Danio rerio, der in seiner embryonalen Entwicklung optimale Vorrausetzungen mit sich bringt. Bei ihm kann man phänotypische und genotypische Effekte der Chemikalien sehr gut beobachten, da er in diesem Zeitraum transparent ist und diese Phase nur fünf Tage anhält.
Anhand des Zebrabärblings soll erforscht werden, ob gleichartige Chemikalien auf genomischer Ebene ähnliche Wirkweisen besitzen und sich in Gruppen zusammenfassen lassen. Desweiteren stellt sich die Frage, ob es eine allgemeine (Gegen)Reaktion auf den Einfluss der Chemikalien gibt, welche auf genomischer Ebene sichtbar wird. Dazu werden Genexpressionsdaten aus cDNA-Microarrayexperimenten verwendet, die in den Datenbanken des NCBI und EBI abgespeichert sind. Nachdem geeigenete Experimentaldaten ausgewählt wurden und auf ihre Qualität geprüft, wurden diese einer vereinheitlichten statistischen Analyse unterzogen. Die Ergebnisse dieser statistischen Analyse wurden untereinander auf identisch differentiell exprimierte Gene verglichen.
Durch vereinheitlichte, allgemeine Analyse konnten Hinweise erbracht werden, dass es auf genomischer Ebene eine Antwort- und Gegenreaktion auf die Chemikalien gibt. Durch den Vergleich konnten 22 Gene ermittelt werden, die für das Binden und den Abbau der eingesetzten Chemikalie verantwortlich sind und experiementübergreifend auftraten.
Die Masterarbeit beschäftigt sich mit den geometrischen Fehlern des Gesamtsystems der perkutanen Strahlentherapie am Klinikum Chemnitz gGmbH. Das Gesamtsystem besteht aus einem Computertomograph, einem Bestrahlungsplanungssystem, einem Simulator und einem Linearbeschleuniger. An jeden dieser Einzelsysteme können gerätespezifische geometrische Fehler auftreten, die Einfluss auf den Gesamtfehler besitzen.
Das Ziel der Arbeit war es, die Einzelfehler zu identifizieren und zu quantifizieren. Dabei wird hauptsächlich auf die Bildgebung an dem jeweiligen Gerät eingegangen. Weiterhin erfolgt im Rahmen der Masterarbeit die Berechnung eines therapieabhängigen Gesamtfehlers exemplarisch für zwei Fallbeispiele.
In dieser Arbeit werden die Ergebnisse von grundlegenden Untersuchungen zur Erzeugung von metallischen Schichten und Nanometerschichtstapeln mittels Laserpulsabscheidungsverfahren (PLD) vorgestellt. Für die Erzeugung des schichtbildenden Teilchenstromes durch Ablation der Festkörpertargets wurde ein KrF-Excimerlaser mit einer Wellenlänge von 248 nm verwendet. Durch Variation der Abscheidungsparameter Laserpulsfluenz und Laserstrahlquerschnitt wurden die Oberflächeneigenschaften von dünnen Metallschichten für die Erzeugung von spintronischen Schichtstapeln optimiert.
Die Abhängigkeit der materialspezifischen Schichteigenschaften Abtragsrate pro Laserpuls, Schichtaufwachsrate, Oberflächenrauigkeit, Partikulatflächendichte, Schichtdickenverteilung, Schichtdickenhomogenität und Mikrostruktur von den Abscheidungsparametern werden vorgestellt. Unter Nutzung der optimierten Prozessparameter konnten spintronische Metallschichtstapel hergestellt werden. Für die Verbesserung der Schichtdickenhomogenität von laserpulsablatierten Schichten wurde ein xy-Substrat-bewegungssystem konzipiert und dessen technische Realisierung verwirklicht.
In dieser Arbeit werden Übergangswahrscheinlichkeiten für die anderen beiden Modelle abgeleitet. Des weiteren wird gezeigt, dass sich die Anzahl der benötigten Gleichungen zum Lösen der in [21] angegebenen Rekursion für die mittleren Erstankunftszeiten der den Modellen zugrunde liegenden Markovketten für den Sterngraphen zu 2 j V j 1 ergibt. Es wird für bestimmte Graphen mit guten Symmetrieeigenschaften eine alternative Darstellung als Markovkette angegeben. Für eben diese Graphen werden nur O (j V j) viele Gleichungen benötigt, um eine äquivalente Rekursion für die mittlere Zeit bis zum Informieren von ganz V zu lösen. Es werden Reduktionen und Schranken für die mittleren Erstankunftszeiten angegeben und unabhängig von [9] und [7] wird eine Variante des Push-Algorithmus mit Gedächtnis eingeführt, für welche eine obere Schranke für die Laufzeit angegeben wird. Allem vorangestellt wird kurz das zugrunde liegende Problem und vor allem der Push-Algorithmus beleuchtet und es werden wichtige frühere Ergebnisse anderer Autoren vorgestellt. Abschließend werden die Ergebnisse bewertet und offene Probleme angegeben. Es werden in dieser Arbeit nicht behandelte Modelle vorgeschlagen.
In dieser Masterarbeit wird die praktische Umsetzbarkeit eines Konzeptes zur Grabenstrukturierung in Dünnschichtsolarzellen untersucht. Im konkreten handelt es sich um den Ersten von vier Strukturierungsschritten (P1). Es werden die speziellen Anforderungen an den Laserprozess und das Bearbeitungskonzept beschrieben. Ausgehend von Vorversuchen mit verschiedenen Lasergeräten werden praktische Versuche durchgeführt und entsprechend den Anforderungen ausgewertet. Daraus werden die Parameter für ein optimales Ergebnis bestimmt.
TLC-Blots sind Darstellungen, die durch Chromatographien entstehen. Sie bestehen aus einer Grundfarbe, die durch die TLC-Platte vorgegeben ist und verschiedenen andersfarbigen Punkten oder Punkthäufungen.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Repräsentation eines TLC-Blots, durch ein daraus berechnetes 3D-Gebirge. Dabei werden TLC-Plots und deren Entstehung vorgestellt. Die 3D-Darstellung und Verfahren werden im Hinblick auf eine Umsetzung beschrieben.
Zugehörig zu dieser Arbeit, wurden die Erkenntnisse daraus in einem Programm implementiert.
Die einzelnen Funktionalitäten, die zu einer besseren Auswertung führen bilden die Grundelemente hierfür. Sie bauen auf der 3D Repräsentation auf und werden in ihrer Umsetzung, so wie ihren Auswirkungen auf den Auswertungsvorgang beschrieben.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Informationen über Pilze, vor allem über leichenbesiedelnde Schimmelpilzarten, zusammengetragen. Es wurde eine Methode zur Differenzierung von Schimmelpilzen anhand makroskopischer und mikroskopischer Merkmale aufgezeigt. In praktischen Versuchen wurde mithilfe von Tiermodellen (Einsatz von Schweinefleisch als Ersatz für menschliches Gewebe) die Besiedlung von Kadavern untersucht. In diesen Versuchen wurde das Fleisch unterschiedlichen
Witterungsbedingungen (Temperatur und Luftfeuchtigkeit) ausgesetzt. Im ersten Versuch (auf einem Dach bei Sonnenschein) trocknete das Fleisch aus und eine Besiedlung durch Schimmelpilze blieb aus. In dem zweiten Versuch (im Keller bei hoher Luftfeuchtigkeit) siedelten sich Schimmelpilze auf dem Fleisch an. Von den entstandenen Kolonien wurden Proben genommen, mikroskopisch untersucht und nach einem zuvor gefundenen Bestimmungsschlüssel differenziert . Am Ende der Arbeit
erfolgte eine Ableitung von Zielen für künftige Arbeiten.
There are a lot of people taking part in more than one competition. The competitions are also of a different kind. From local events with a small number of participants to international tournaments watched by many viewers. Naturally it becomes necessary a system to assess and compare the success in various competitions.
The existing ranking systems are usually specialized to fit their application area. More general ranking methods also exist. They can be applied to a wide spectrum of competition fields. However these ranking methods are still not universal and don't cover some important features of the competitions.
A totally new ranking system has been developed within the present master thesis. Its primary purpose is to evaluate and measure prestige gained by participants in competitions. The main contribution of the thesis consists of an original mathematical model that makes the ranking system unique.
The developed ranking system claims to be universal and interdisciplinary. It is based on the fundamental element that distinguishes the competition from the non-competition areas, namely standings that rank the participants according to their performance. The universality and the interdisciplinarity of the ranking system make available cross-disciplinary comparisons, which is usually very subjective and difficult for implementation.
The contribution of the master thesis extends beyond the theoretical area. A ranking software that fully implements this novel ranking system has been designed and developed. The software makes the practical benefits of the ranking system immediately available to potential application areas such as sports clubs and universities.
And finally, the developed ranking system offers a new viewpoint to the competitions – as a way of gaining prestige, rather than the traditional viewpoint of demonstrating mastery.
Um die Revision titanbasierter Knochenimplantate zu vermindern, wurde ein Nukleinsäure-basiertes Immobilisierungssystem entwickelt. Dabei werden einzelsträngige DNS-Sequenzen als Ankerstränge (AS) regioselektiv in die anodische Oxidschicht von Titan eingebaut. Die Doppelstrangbildung der DNS wird genutzt, um Gegenstränge, welche mit bioaktiven Molekülen konjugiert sind, an der Titanoberfläche zu fixieren und in vivo kontrolliert freizusetzen. Um eine Schädigung der Hybridisierungssequenz der AS durch Wechselwirkungen mit der Titanoberfläche zu minimieren wurden kurze ssDNS-Sequenzen als laterale Spacer eingeführt und deren Einfluss auf die Hybridisierbarkeit der AS analysiert. Weiterhin wurde die Hybridisierbarkeit der AS mit verschiedenen Gegensträngen und unter variierten Hybridisierungsbedingungen charakterisiert.
When entering waterways that are restricted either in height, width or by another vessel, the behaviour of a ship changes. The most evident effect of navigating in shallow water is the squat which has led to several groundings. Because of pressure differences the vessel is pulled down into the water and the trim is changed. Another shallow water effect is the speed loss due to an increase in resistance which can reduce the maximal speed by upto 50 percent. In general the behaviour of a ship in shallow water is said to be sluggish, meaning that it is more difficult to navigate which affects the radius of the turning circle among others. Sailing parallel to a close-by bank affects the lateral force and the yaw moment. The interaction with other ships has similar effects as bank effects, but is more sophisticated since more parameters play a major role. In this thesis each of these effects is researched by studying several papers by renowned researchers.
Several models are developed which are correspondent with the inherent model of forces and moments of the simulation program. The challenges and obstacles that arised during modelling and implementation are pointed out and solutions or approaches are given.
Der vorliegende Bericht befasst sich mit der Erzeugung und der Entwicklung von ultranano- bzw. nanokristalliner Diamantschichten mittels Puls-Laser-Abscheidung unter Verwendung der Prozessgase Sauerstoff und Wasserstoff. Der Laserstrahl trifft während des Prozesses auf ein Graphittarget wodurch Kohlenstoffatome ablatiert werden. Ablatierte Ione werden je nach Hybridisierung durch die Prozessgase geätzt oder auf dem Substrat abgeschieden. Die Charakterisierung der erzeugten Schichten erfolgte mittels Oberflächenmorphologie und Raman-Spektren. Damit lassen die abgeschiedenen Kohlenstoffmodifikationen
unterscheiden, was zur Eingrenzung des Parameterfensters führt in denen sich ultrananokristalliner Diamantschichten erzeugen lassen. Speziell das Verändern
der Kristallitgröße der Diamantpartikel durch die Verwendung eines Filamentes
die Benutzung von NCD und MCD Haftschichtenschichten, die Verwendung einer
nanokristallinen Diamantsuspension und der Änderung der Teilchendichte soll dadurch
beeinflusst werden.
Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht der praktische Einsatz des Fingerprint-Service im Rahmen einer Paywall. Dieses Ziel gliedert sich in mehrere Teilaufgaben. Zunächst steht die Überführung des prototypischen Fingerprint-Service in eine stabile Version an. Dabei sollen die speziellen Anforderungen an den Anwendungsfall in die Implementierungen einfließen. Im nächsten Schritt sollen die Anforderungen an eine hohe Verfügbarkeit durch ein Monitoring-System überwacht werden. Die letzte Aufgabe besteht in der prototypischen Umsetzung einer Mandantenfähigkeit
Diese Masterarbeit befasst sich mit der Entwicklung einer Knowledge Base für die Integration von biologischen Daten des Forschungsprojekts CyanoFactory. Ziel des Projekts ist die Verbesserung der Wasserstoffproduktion von Cyanobakterien, speziell vom Modellorganismus Synechocystis sp. PCC 6803. Als Basis für diese Knowledge Base soll ein Data Warehouse verwendet werden. Mehrere existierende Data Warehouse-Systeme für biologische Daten werden vorgestellt, evaluiert und eines für die Anforderungen von CyanoFactory angepasst.
Die Produktion von Biowasserstoff mit unterschiedlichen Mikroorganismen ist einer der vielversprechendsten Wege, kostengünstig und umweltschonend molekularen Wasserstoff für die Wirtschaft zu gewinnen. Es existieren bereits viele Arbeiten zu diesem Thema. Die Komplexität und Vielfalt der Möglichkeiten ist jedoch bei weitem nicht ausgeschöpft. Die Optimierung der bestehenden Methoden steht daher momentan im Vordergrund der Forschung. Daher befasst sich diese Arbeit mit der Optimierung der Kultivierungsbedingungen des Organismus Rhodobacter sphaeroides im kontinuierlichem Betrieb. Hauptsächlich sollen die Durchflussraten sowie die Glutaminsäurekonzentration für den Chemostat angepasst werden. Außerdem erfolgten einzel-ne Versuche zur Optimierung der Wasserstoffausbeute.
nicht vorhanden
Der Einsatz von E-Learning zur Personalweiterbildung ist in Unternehmen längst nicht mehr wegzudenken. Als eine neue Art des Lernens bieten technisch unterstützte Lernprozesse Möglichkeiten der Weiterbildung von jedem beliebigen Ort aus. Mit der zunehmenden Verbreitung von Smartphones und Tablet-PCs geht der Trend dabei hin zum mobilen Lernen („Mobile Learning“). Die meisten bisher eingesetzten Autorenwerkzeuge für die Entwicklung von E-Learning geben jedoch Inhalte im Flash-Format aus, was von Mobilgeräten nicht oder nur unzu-reichend unterstützt wird. Der HTML5-Standard bietet hierzu zahlreiche Möglichkeiten, interaktive Web-Anwendungen zu erstellen, welche auf allen Web-Browsern gleichermaßen dargestellt werden können. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den technischen Aspekten zum praktischen Einsatz von HTML5 für E-Learning. Dazu werden die aktuellen HTML5-Spezifikationen vorgestellt und diskutiert, inwiefern Adobe Flash Inhalte sich ersetzen lassen. Außerdem wird untersucht, welche Möglichkeiten der SCORM-Nachfolger Tin Can API in Hinsicht auf mobiles Lernen bietet. Aus den daraus gewonnenen Erkenntnissen wird ein E-Learning-Kurs auf HTML5-Basis an einem praktischen Beispiel vorgestellt und die Einsatzmöglichkeiten am Beispiel der BASF-Abteilung Master Builders Solution diskutiert.
Ziel dieser Masterarbeit war es, ein Verfahren zu entwerfen, welche die Beantwortung von bestimmten Fragestellungen während einer olfaktorischen oder gustatorischen Untersuchung mittels der funktionellen Magnetresonanztomographie erlaubt. Dazu wurde mittels der Software PsychoPy eine Verbindung zwischen dem Magnetresonanztomographen, dem Olfaktometer oder Gustometer und der Bedienungseinheit des Probanden hergestellt. Die Fragestellungen für den Probanden konnten mit der Software und den registrierten Triggersignalen genau zeitlich eingestellt werden. Das Bedienelement des Probanden beruht dabei auf einem mechanischen Prinzip, das ohne metallische Materialien konzipiert wurde. Die Beantwortung der Fragen, welche über einen Projektor auf einer Leinwand dargestellt werden, soll über eine Signalerzeugung durch eine Druck- oder Zugbewegung der Finger realisiert werden.
Indieser Arbeit werden Einflussfaktoren der Wasserstoffentstehung bei Rhodobacter sphaeroidesStamm 2.4.1 auf Genom- undTranskriptomebene untersucht. Zudiesem Zweck wurden eine Re-Sequenzierung sowie die Sequenzierung desTranskriptoms durchgeführt. DieDaten wurden anschließend bioinformatisch ausgewertet. Langfristiges Ziel ist die Optimierung derFermentationsbedingungen von Rhodobacter. DieAusbeute entstehenden Wasserstoffs soll maximiert werden, um dasGas als alternativen Energieträger verwenden zu können.
The almost complete transcription of the human genome yield in a high number of transcripts, that do not encode proteins. However, the functional elucidation of especially long non cod-ing RNAs is still difficult. Secondary structure analysis is assumed to be a possible method to detect functional relationships of lncRNAs on a large scale, but it is still time consuming and error-prone. GRAPHCLUST, the currently most suitable clustering tool based on RNA secondary structure analysis, lacks mainly in an efficient method for the interpretation of its results. Hence, an independent and interactive RNA clustering interpretation tool was developed to allow visu-alisation and an efficient analysis of RNA clustering results.