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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.
Der Schwerpunkt dieser Bachelorarbeit liegt auf dem Transfer von theoretischen Grundannahmen der Motivationspsychologie zu konkreten Handlungsleitlinien für den schulischen Unterricht. Dazu muss geklärt werden, welche Prozesse den Menschen dazu veranlassen, aktiv zu agieren oder eben nicht, also inaktiv und unbeteiligt zu sein. Des Weiteren wird herausgearbeitet, auf welche Art und Weise Lehrer/innen auf diesen Prozess positiv und zielgerichtet einwirken können.
Da das Feld der Motivationspsychologie durch viele verschiedene Konzepte ge- kennzeichnet ist, bezieht sich diese pädagogische Arbeit auf eine bestimmte Theo- rie. Für die heutige Unterrichtspraxis erscheint die Selbstbestimmungstheorie1 von Edward L. Deci und Richard M. Ryan, zwei Psychologen von der Universität Ro- chester2, sehr geeignet. Sie enthält Annahmen, die gut zu der ‚neueren Lernkultur’3 passen. Die SBT umschreibt das Phänomen der Motivation nicht nur sehr umfang- reich, sondern ist auch eine anerkannte und sich ständig aktualisierende Theorie. Aufgrund dieser motivationstheoretischen Grundannahmen werden praktische Umsetzungsmöglichkeiten abgeleitet und dargelegt. Es handelt sich in dieser Ba- chelorarbeit also um die Übertragung der Selbstbestimmungstheorie von Deci und Ryan auf die Unterrichtspraxis. Doch kann diese Ausarbeitung auch für an- dere Personen, die mit Menschen zu tun haben, von Interesse sein. Denn das Wissen über Motivation, gerade im Falle der SBT, ist auch eine Erkenntnis über menschliches Verhalten und die damit zusammenhängende, fortlaufende Persön- lichkeitsentwicklung.
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.
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.
In 2003, a dictionary data structure called jumplist has been introduced by Brönnimann, Cazals and Durand. It is based on a circularly closed (singly) linked list, but additional jump-pointers are added to provide shortcuts to parts further ahead in the list.
The original jump-and-walk data structure by Brönnimann, Cazals and Durand only introduces one jump-pointer per node. In this thesis, I add one more-jump pointer to each node and present algorithms for generation, insertion and search for the resulting data structure.
Furthermore, I try to evaluate the effects on the expected search costs and the complexity of the generation and insertion.
It turns out that the two-jump-pointer variant of the jumplist has a slightly better prefactor (1.2 vs. 2) in the leading term of the expected internal path length than the original version and despite the more complex structure of the two-jump-pointer variant compared to the regular jumplist, the complexity of generation and insertion remains linearithmic.
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.
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.
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.
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.
Problems, Chances and Limitations of Facilitating Self-Directed Learning at a German Gymnasium
(2020)
Self-directed learning is becoming more important than ever. In a rapidly changing world, learners must be ready to face new obstacles. Self-directed learning gives the learners the chance to adapt to these social contextual changes. But facilitating self-directed learning in formal settings seems to be a risky task and venture. To accomplish its facilitation, many limits must be overcome.
In this thesis, lessons at a German school called a Gymnasium – the type of school where learners can get the highest school level degree – were observed in order to find out in how far elements of self-directed learning can be found in the observed lessons. For the comparison, the process elements of Knowles’ book “Self-Directed Learning: A Guide for Learners and Teachers” from 1975 were adapted to the observations of the lessons.
A central part of the observations and interviews of the teachers was to find out which limitations in the facilitation of self-directed learning can be found in terms of the institutional framework and the attitude of the teachers. The results of the observations highly differentiated. Whereas in many of the observed scientific lessons, many elements of self-directed learning were found, the lessons in social studies were teacher-directed. Also, a different attitude between the teachers was found in terms of the support for self-directed learning.
Importantly, the thesis includes the scientific critic of self-directed learning instead of excluding it and proposes the facilitation of Grow’s “Self-Directed-Learning Model” (1991) where the level of the learner’s self-directed learning is supposed to progress during school. This thesis is relevant for educators, curriculum developers, teachers and policymakers to help them identify the difficulties and chances to facilitate SDL in formal settings.