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For some optimization problems on a graph \(G=(V,E)\), one can give a general formulation: Let \(c\colon E \to \mathbb{R}_{\geq 0}\) be a cost function on the edges and \(X \subseteq 2^E\) be a set of (so-called feasible) subsets of \(E\), one aims to minimize \(\sum_{e\in S} c(e)\) among all feasible \(S\in X\). This formulation covers, for instance, the shortest path problem by choosing \(X\) as the set of all paths between two vertices, or the minimum spanning tree problem by choosing \(X\) to be the set of all spanning trees. This bachelor thesis deals with a parametric version of this formulation, where the edge costs \(c_\lambda\colon E \to \mathbb{R}_{\geq 0}\) depend on a parameter \(\lambda\in\mathbb{R}_{\geq 0}\) in a concave and piecewise linear manner. The goal is to investigate the worst case minimum size of a so-called representation system \(R\subseteq X\), which contains for each scenario \(\lambda\in\mathbb{R}_{\geq 0}\) an optimal solution \(S(\lambda)\in R\). It turns out that only a pseudo-polynomial size can be ensured in general, but smaller systems have to exist in special cases. Moreover, methods are presented to find such small systems algorithmically. Finally, the notion of a representation system is relaxed in order to get smaller (i.e. polynomial) systems ensuring a certain approximation ratio.
It has been observed that for understanding the biological function of certain RNA molecules, one has to study joint secondary structures of interacting pairs of RNA. In this thesis, a new approach for predicting the joint structure is proposed and implemented. For this, we introduce the class of m-dimensional context-free grammars --- an extension of stochastic context-free grammars to multiple dimensions --- and present an Earley-style semiring parser for this class. Additionally, we develop and thoroughly discuss an implementation variant of Earley parsers tailored to efficiently handle dense grammars, which embraces the grammars used for structure prediction. A currently proposed partitioning scheme for joint secondary structures is transferred into a two-dimensional context-free grammar, which in turn is used as a stochastic model for RNA-RNA interaction. This model is trained on actual data and then used for predicting most likely joint structures for given RNA molecules. While this technique has been widely used for secondary structure prediction of single molecules, RNA-RNA interaction was hardly approached this way in the past. Although our parser has O(n^3 m^3) time complexity and O(n^2 m^2) space complexity for two RNA molecules of sizes n and m, it remains practically applicable for typical sizes if enough memory is available. Experiments show that our parser is much more efficient for this application than classical Earley parsers. Moreover the predictions of joint structures are comparable in quality to current energy minimization approaches.
Industrial manufacturing companies have different IT control functions that can be represented with a so-called hierarchical automation pyramid. While these conventional software systems especially support the mass production with consistent demand, the future project “Industry 4.0” focuses on customer-oriented and adaptable production processes. In order to move from conventional production systems to a factory of the future, the control levels must be redistributed. With the help of cyber-physical production systems, an interoperable architecture must be, implemented which removes the hierarchical connection of the former control levels. The accompanied digitalisation of industrial companies makes the transition to modular production possible. At the same time, the requirements for production planning and control are increasing, which can be solved with approaches such as multi-agent systems (MASs). These software solutions are autonomous and intelligent objects with a distinct collaborative ability. There are different modelling methods, communication and interaction structures, as well as different development frameworks for these new systems. Since multi-agent systems have not yet been established as an industrial standard due to their high complexity, they are usually only tested in simulations. In this bachelor thesis, a detailed literature review on the topic of MASs in the field of production planning and control is presented. In addition, selected multi-agent approaches are evaluated and compared using specific classification criteria. In addition, the applicability of using these systems in digital and modular production is assessed.
With the ever-increasing amount of satellite-backed communication, constellations covering the entire world, and the rise of Software Defined Radios (SDRs), satellite signals have already become prime targets for scientific research all over the globe. However, due to logistical challenges like capture time/location and peripheral/system management for the sensors and the wide variety of protocols/encoding schemes used, no one-fits-all sniffing solution exists for capturing their wide variety of signals. Therefore, this thesis aims to analyze, design, and implement a system that makes it possible to study LEO (Low Earth Orbit) L-Band satellite signals with readily available Single Board Computers (SBCs) in a widely distributed, location, and time-aware way. The key design factors were useability, maintainability, adaptability, and security in a centrally managed client-server architecture. The research presented yielded a Satellite probe Operating System called SATOS, which aims to implement on-sensor data decoding driven by GNU Radio and secure Over The Air (OTA) updates inside the Buildroot build environment. Its intended use case is the future deployment of DISCOSAT on a university working group scale.
Aufgrund der heutigen Schnelllebigkeit unserer Gesellschaft, entwickeln sich die Medien auf rasante Art und Weise. Der enorme technische Fortschritt hat dazu geführt, dass sich insbesondere die jüngeren Generationen intensiv mit neuen Medien auseinandersetzen. Für Jugendliche ist heutzutage der Umgang mit modernen Medien mehr als nur eine Selbstverständlichkeit geworden. Doch wie gehen Schüler mit dem immensen Medienangebot um und welche Gefahren, aber auch Chancen, birgt der Medienkonsum? Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wird deshalb explizit der Fragestellung nachgegangen, welche Auswirkungen von Medien auf die Schulleistungen ausgehen.
Mit Politikunterricht, seinen Zielen und den Wegen, um diese Ziele zu erreichen, beschäftigen sich zahlreiche Publikationen. Mit Medienpädagogik, deren Ziel Medienkompetenz und handlungsorientierten Methoden befassen sich nicht weniger Autoren. Die Zusammenführung beider Ideen fand bisher noch nicht statt. Die Aspekte der Medienkompetenz können jedoch direkt mit den Eigenschaften und Herausforderungen eines „mündigen Bürgers“ als Ziel von Politikunterricht verknüpft werden. Mündig ist, wer unter anderem politische Ent- scheidungen rational beurteilen kann und seine Einflussmöglichkeiten auf die Politik kennt, um sie zu nutzen. Dazu gehört aber die Fähigkeit, das Mediensystem zu verstehen, Medien zu nutzen und zu gestalten sowie mediale Berichterstattungen kritisch zu hinterfragen, eben medienkompetent zu sein. Guter Politikunterricht ist also unweigerlich mit medienbilden- dem Unterricht verknüpft und muss politische Bildung mit Medienpädagogik zusammenfüh- ren. Deshalb ist es Aufgabe dieser Arbeit, aufzuzeigen, warum beide Forschungsbereiche nicht voneinander getrennt werden dürfen und wie eine mögliche Zusammenführung ausse- hen kann.
CAFM-Systeme werden zunehmend zur Unterstützung der Arbeitsabläufe im Bereich des Immobilien und Facility Managements eingesetzt. Die Einführung eines CAFM-Systems ist ein umfangreiches Vorhaben, das mit einem hohen Aufwand an Zeit, Kosten und Personal verbunden ist. Häufig ist allerdings der Mangel an personellen Kapazitäten ein großes Hindernis bei der Einführung und auch beim späteren Betrieb von CAFM-Systemen. Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, Kennzahlen für die Personalbemessung bei Digitalisierungsprojekten im Immobilien und Facility Management zu entwickeln, ausgehend vom Personalbedarf vergangener Projekte zur Einführung von CAFM-Systemen, um eine Orientierung bei der Bemessung der Personalressourcen zu liefern. Die Kennzahlen für den Personalbedarf in Bezug auf CAFM-Systeme wurden abgeleitet von den Ergebnissen einer Umfrage, bei der Personen zu ihrem CAFM-System und den damit verbundenen Kosten und dem Personalaufwand befragt wurden. Im Anschluss daran wurden diese Kennzahlen durch Experteninterviews überprüft und es wurden weitere qualitative Einflussfaktoren und die Übertragbarkeit der Kennzahlen auf andere Digitalisierungsprojekte untersucht. Das Ergebnis der Auswertungen und Untersuchungen ist eine Spanne des Personalbedarfs von 1,5 bis 4,0 Personenjahren für die Einführung eines CAFM-Systems und 0,67 bis 2,0 Vollzeitäquivalente für den Betrieb. Diese Kennzahlen sind nur für das Bildungswesen und die öffentliche Hand repräsentativ und können nicht einfach auf andere Digitalisierungsprojekte übertragen werden. Für eine realistische Ermittlung des Personalbedarfs ist zudem eine intensive Projektplanung und -vorbereitung entscheidend, was sowohl für CAFM als auch für andere Digitalisierungsprojekte gilt.
This bachelor thesis is concerned with arrangements of hyperplanes, that
is, finite collections of hyperplanes in a finite-dimensional vector
space. Such arrangements can be studied using methods from
combinatorics, topology or algebraic geometry. Our focus lies on an
algebraic object associated to an arrangement \(\mathcal{A}\), the module \(\mathcal{D(A)}\) of
logarithmic derivations along \(\mathcal{A}\). It was introduced by K. Saito in the
context of singularity theory, and intensively studied by Terao and
others. If \(\mathcal{D(A)}\) admits a basis, the arrangement \(\mathcal{A}\) is called free.
Ziegler generalized the concept of freeness to so-called
multiarrangements, where each hyperplane carries a multiplicity. Terao
conjectured that freeness of arrangements can be decided based on the
combinatorics. We pursue the analogous question for multiarrangements in
special cases. Firstly, we give a new proof of a result of Ziegler
stating that generic multiarrangements are totally non-free, that is,
non-free for any multiplicity. Our proof relies on the new concept of
unbalanced multiplicities. Secondly, we consider freeness asymptotically
for increasing multiplicity of a fixed hyperplane. We give an explicit
bound for the multiplicity where the freeness property has stabilized.
Anlässlich der aktuellen Diskussion über das Fortbestehen des Berliner Neutralitätsgesetzes,
das bisher unter anderem Musliminnen das Tragen des Kopftuches im Schuldienst verbietet,
geht die vorliegende Bachelorarbeit der Frage nach, inwiefern das islamische Kopftuch einen
Einfluss auf die Qualifikation als Lehrerin haben kann. Dazu wird die sogenannte Kopftuchdebatte in Deutschland diskursanalytisch rekapituliert und hinsichtlich pädagogischer Bezüge
kritisch diskutiert. Die erstmalig durch den Fall Fereshta Ludin ausgelöste Diskussion über die
Vereinbarkeit des Lehrer*innenberufes und der öffentlichen Glaubensbekennung durch das
Tragen sichtbarer religiöser Symbole spaltet gewohnte Meinungskoalitionen auf und entwickelt
sich zu einer kontroversen und weitreichenden Debatte. Aufgrund der Mehrdeutigkeit und des
Konfliktpotenzials des Kopftuches, stellt sich die Frage nach dem angemessenen Umgang mit
muslimischen Lehrerinnen, die das Kopftuch im Schuldienst nicht ablegen möchten.
Die Analyse des religiös-weltanschaulichen Diskursstrangs zeigt auf, dass es eine anhaltende
Uneinigkeit über die Auslegung des Neutralitätsverständnisses des Staates und der Differenzierung zwischen Symbolen christlichen Ursprungs und des islamischen Kopftuches aufgrund
umstrittener Implikationen gibt. Diese Dissonanzen finden sich auch im feministischen Diskurs
wieder, wenn es darum geht, ob das Kopftuch ein Zeichen der Unterdrückung von Frauen ist,
oder auch eine Art und Weise sein kann, Selbstbestimmung und Autonomie auszudrücken.
Anhand einiger Studien (siehe Karakasoglu-Aydin 2000; Jessen, von Wilamowitz-Moellendorff
2006) wird deutlich, dass es vielfältige Beweggründe für Frauen gibt, dem Bedeckungsgebot
nachzugehen und somit ein Pauschalverdacht und generelle Kopftuchverbote zu kurz greifen.
Die Arbeit soll aufzeigen, dass der Umgang mit dem Kopftuch der Lehrerin aufgrund diverser
Deutungsmöglichkeiten differenziert stattfinden muss. Denn besonders im schulischen
Bereich kann das Heranführen der Schüler*innen an den Umgang mit Differenzen einen
wichtigen Beitrag zur Integration leisten.
Ziel der Arbeit ist es, auf Basis einer Literaturrecherche mögliche Konsequenzen des Electronic Human Resource Management (E-HRM) in Organisationen darzulegen. Dazu wird zuerst die theoretische Basis geschaffen und die Begriffe HRM und E-HRM definiert. Zusätzlich werden andere synonym verwendete Begriffe (HRIS, web-based HRM, virtual HRM) abgegrenzt und darauf aufbauend ein 3-Stufen-Integrationsmodell des E-HRM entwickelt. Daneben werden vier konkrete Instrumente mit ihren wichtigsten Merkmalen kurz beleuchtet um später darauf aufbauend potentielle Konsequenzen begründen zu können. Die Analyse der Konsequenzen erfolgt schließlich nach der Kategorisierung von Strohmeier (2007) auf der organisationalen und der Individualebene. Die Ergebnisse auf der organisationalen Ebene zeigen dabei vor allem positive Einflüsse in den Bereichen Kosten, Effizienz und Serviceleistung. Auf der Individualebene ist primär mit Veränderungen im Arbeitsalltag, dem Übergang von Verantwortlichkeiten und Bedenken in Bezug auf den Datenschutz zu rechnen.