Tropical geometry is a rather new field of algebraic geometry. The main idea is to replace algebraic varieties by certain piece-wise linear objects in R^n, which can be studied with the aid of combinatorics. There is hope that many algebraically difficult operations become easier in the tropical setting, as the structure of the objects seems to be simpler. In particular, tropical geometry shows promise for application in enumerative geometry. Enumerative geometry deals with the counting of geometric objects that are determined by certain incidence conditions. Until around 1990, not many enumerative questions had been answered and there was not much prospect of solving more. But then Kontsevich introduced the moduli space of stable maps which turned out to be a very useful concept for the study of enumerative geometry. A well-known problem of enumerative geometry is to determine the numbers N_cplx(d,g) of complex genus g plane curves of degree d passing through 3d+g-1 points in general position. Mikhalkin has defined the analogous number N_trop(d,g) for tropical curves and shown that these two numbers coincide (Mikhalkin's Correspondence Theorem). Tropical geometry supplies many new ideas and concepts that could be helpful to answer enumerative problems. However, as a rather new field, tropical geometry has to be studied more thoroughly. This thesis is concerned with the ``translation'' of well-known facts of enumerative geometry to tropical geometry. More precisely, the main results of this thesis are: - a tropical proof of the invariance of N_trop(d,g) of the position of the 3d+g-1 points, - a tropical proof for Kontsevich's recursive formula to compute N_trop(d,0) and - a tropical proof of Caporaso's and Harris' algorithm to compute N_trop(d,g). All results were derived in joint work with my advisor Andreas Gathmann. (Note that tropical research is not restricted to the translation of classically well-known facts, there are actually new results shown by means of tropical geometry that have not been known before. For example, Mikhalkin gave a tropical algorithm to compute the Welschinger invariant for real curves. This shows that tropical geometry can indeed be a tool for a better understanding of classical geometry.)

Die Transportproteine AtER-ANT1 und OsER-ANT1 sind Vertreter der MCF (mitochondrial carrier family) und werden phylogenetisch in die Gruppe der klassischen mitochondrialen ADP/ATP-Transporter (AACs) eingegliedert. Unter Verwendung des heterologen E. coli-Expressionssystems konnte gezeigt werden, dass es sich bei AtER-ANT1 und OsER-ANT1 um spezifische ADP/ATP-Transporter handelt. Der Transport dieser Substrate verläuft in Form eines Gegentausches, entsprechend den klassischen mitochondrialen AACs. Sowohl AtER-ANT1 als auch OsER-ANT1 sind hochgradig insensitiv gegen die Hemmstoffe BKA und CAT der klassischen mitochondrialen AACs. Dagegen konnte für diese Transportproteine NEM (N-ethylmaleimid) als spezifischer Hemmstoff identifiziert werden, der interessanterweise auch eine inhibierende Wirkung auf den Nukleotidtransport ber die ER-Membran besitzt. Der Transport der klassischen mitochondrialen AACs wird dagegen nicht beeinflusst. Untersuchungen zur subzellulären Lokalisierung von AtER-ANT1 mittels GFP-Fusion ergaben, dass dieses Protein in der Membran des Endoplasmatischen Retikulums lokalisiert ist. Weiter wurde eine Methode etabliert, die Lokalisierung des AtER-ANT1 in planta zu untersuchen. Durch Saccharosedichtegradienten-Zentrifugation in Abhängigkeit der An- bzw. Abwesenheit von Mg2+ konnte die Lokalisierung des AtER-ANT1 im ER bestätigt werden. Weiter konnte mit diesem Gradienten auch eine Kolokalisierung des AtER-ANT1 mit dem ER-spezifischen Marker-Protein Calretikulin gezeigt werden. Eine Analyse der gewebespezifischen Expression offenbarte eine starke Expression des AtERANT1 in Geweben, die eine hohe ER-Aktivität aufweisen, u.a. die Wurzelspitze, die Leitgefäße, die Samen und die Pollengewebe. Desweiteren wurde die physiologische Rolle des AtER-ANT1 anhand von zwei unabhängigen Knockout-Linien bezüglich dieses Gens umfassend untersucht. Es konnte dabei gezeigt werden, dass der dramatisch im Wachstum retardierte Phänotyp der Knockout-Pflanzen unter ambienten Wachstumsbedingungen mit einer enormen Veränderung des gesamten Stoffwechsels einhergeht. Detaillierte Metabolit-Analysen zeigten außerdem, dass die Deletion des AtER-ANT1 Gens besonders starke pleiotrope Effekte auf den Photorespirationsstoffwechsel hat. Diese Beobachtungen wurden durch Analysen der Knockout-Pflanzen unter hoch CO2-Bedingungen bestätigt. Die hoch CO2-Bedingungen bewirkten sowohl eine Verbesserung des gesamten Stoffwechsels als auch der morphologischen phänotypischen Erscheinung der Knockout-Pflanzen. Der zweite Teil der vorliegenden Arbeit beschäftigte sich mit der Redundanz verschiedener AACIsoformen in Arabidopsis thaliana, die auf biochemischer Ebene sehr ähnliche Eigenschaften besitzen. Knockout-Analysen zeigten, dass AtAAC1 für den pflanzlichen Stoffwechsel essentiell ist, da das Ausschalten eine Letalität der Pflanzen hervorruft. Für AtAAC2 und AtAAC3 kann dahingegen eine physiologische Bedeutung in späten Entwicklungsstadien der Pflanze angenommen werden. Neben der Charakterisierung pflanzlicher Transportproteine wurde zudem ein mitosomaler Adeninnukleotid-Transporter aus dem Protisten Entamoeba histolytica biochemisch unter Verwendung des heterologen E. coli-Expressionssystems charakterisiert. Die Analysen ergaben, dass es sich bei diesem Adeninnukleotid-Transporter um ein zu den klassischen mitochondrialen AACs alternatives Transportprotein handelt, das sich sowohl im Substratspektrum als auch in Inhibitorstudien von bereits charakterisierten mitochondrialen und hydrogenosomalen ATP/ADP-Transportern unterscheidet. Mitosomen benötigen Energie u.a. zur Bildung von Fe-S-Clustern. Da diese Organellform im Gegensatz zu Mitochondrien und Hydrogenosomen nicht zu einer ATP-Synthese fähig sind, indizieren die ermittelten Daten eine physiologische Funktion dieses Proteins in der Versorgung der Mitosomen mit ATP.

Mit zunehmender Integration von immermehr Funktionalität in zukünftigen SoC-Designs erhöht sich die Bedeutung der funktionalen Verifikation auf der Blockebene. Nur Blockentwürfe mit extrem niedriger Fehlerrate erlauben eine schnelle Integration in einen SoC-Entwurf. Diese hohen Qualitätsansprüche können durch simulationsbasierte Verifikation nicht erreicht werden. Aus diesem Grund rücken Methoden zur formalen Entwurfsverifikation in den Fokus. Auf der Blockebene hat sich die Eigenschaftsprüfung basierend auf dem iterativen Schaltungsmodell als erfolgreiche Technologie herausgestellt. Trotzdem gibt es immer noch einige Design-Klassen, die für BIMC schwer zu handhaben sind. Hierzu gehören Schaltungen mit hoher sequentieller Tiefe sowie arithmetische Blöcke. Die fortlaufende Verbesserung der verwendeten Beweismethoden, z.B. der verwendeten SAT-Solver, wird der zunehmenden Komplexität immer größer werdender Blöcke alleine nicht gewachsen sein. Aus diesem Grund zeigt diese Arbeit auf, wie bereits in der Problemaufbereitung des Front-Ends eines Werkzeugs zur formalen Verifikation Maßnahmen zur Vereinfachung der entstehenden Beweisprobleme ergriffen werden können. In den beiden angesprochenen Problemfeldern werden dazu exemplarisch geeignete Freiheitsgrade bei der Modellgenerierung im Front-End identifiziert und zur Vereinfachung der Beweisaufgaben für das Back-End ausgenutzt.

Die Computerisierung der Gesellschaft bedingt ein ständiges Zunehmen der Geschwindigkeit, mit der neue Daten erzeugt werden. Parallel zu dieser Entwicklung steigt der Bedarf an geeigneten Analyseverfahren, die in diesen großen und oftmals heterogenen Datenmengen Muster finden, Zusammenhänge entdecken und damit Wissen erzeugen. Das in dieser Arbeit entwickelte Verfahren findet die passende Struktur in einer ungeordneten, abstrakten Datenmenge, ordnet die zugrunde liegenden Informationen und bündelt diese somit für eine gezielte Anwendung. Dieser Prozess des Information Clustering ist zweistufig, es erfolgt zuerst ein generelles Clustering, an das sich eine interpretierende Visualisierung anschliesst. Für das Clustering wird das Verfahren der Voronoidiagramme erweitert. Durch den Einsatz einer generellen Distanzfunktion wird die Modellierung der durch die großen Datenmengen entstehenden multidimensionalen Parameter sowie weiterer Gewichte ermöglicht. Eine anschließende Visualisierung aus dem Bereich der Informationsvisualisierung unterstützt die Interpretation der neu gewonnenen Informationen. Für die praktische Anwendung wird die Stadtplanung betrachtet. In der Stadtplanung wird das Modell des Planungsablaufes eingesetzt, mit dem verschiedene Planungsalternativen erzeugt werden. Dieses Modell ist jedoch zu starr, um den dynamischen Anforderungen in der Realität gerecht zu werden. Das Information Clustering erweitert den klassischen Planungsablauf, die Flexibilität des Modells wird dadurch erhöht und die Komplexität reduziert. Das Ergebnis der Berechnung ist genau eine Planungsalternative, die sämtliche Eingabeparameter kanalisiert.

Die Substanzklasse der Indirubine stellen u.a. potente Hemmstoffe der Cyclin-abhängigen Kinasen dar, die eine Schlüsselfunktion in der Regulation des Zellzyklus besitzen. In Vitro zeigen sie eine Wachstumshemmung am isolierten CDK-Enzym und in verschiedenen Tumorzelllinien. In einem ersten in vivo-Versuch an athymen Nacktmäusen, mit subkutan implantiertem Tumorxenograft des Lungenkarzinoms LXFL529, bewirkte 5-Methylindirubin 6 einen Stillstand des Tumorwachstums. Als Konsequenz zum in vivo Versuch wurde in dieser Arbeit der in vitro Metabolismus von 5-Methylindirubin 6 durch Inkubation mit verschiedenen tierischen Lebermikrosomen untersucht. Anschließende Identifizierung, Synthese und biologische Tests der Metaboliten sollen Aufschluss über ihr Wirkpotential geben. Hierzu wurde eine HPLC-MS-Methode entwickelt, mit der es gelang entstandene Metaboliten zu trennen und gleichzeitig strukturelle bzw. Massen-Veränderungen der Ausgangsverbindung zu erhalten. Es konnte gezeigt werden, dass 5-Methylindirubin durch Inkubation mit 6 Rinderlebermikrosomen zu fünf Metaboliten umgesetzt wurde, von denen vier identisch mit den Metaboliten aus den Inkubationen mit Schweinelebermikrosomen- und Aroclor-induzierten Rattenlebermikrosomen sind. Aus den aufgenommen Massenspektren wurden zwei generierte Metaboliten als mögliche mono-hydroxylierte Strukturisomere der Ausgangsverbindung und ein Metabolit als mögliche Di-Hydroxy-Verbindung von 5-Methylindirubin 6 identifiziert. Des Weiteren wurden 5-Bromindirubin 39, 5-Methoxyindirubin 40 und Indirubin-3’-(2-hydroxyethyl)oximether 10 als nicht-glycosodische Indirubin-Derivate und die glycosidischen Verbindungen Indirubin-3’-(2-β-D-glucopyranosylethyl)oximether 15, sowie die zu 15 entsprechenden 5-Iod und 5-Methyl-Verbindung (41 und 16) in Inkubationen mit Aroclor-induzierten Rattenlebermikrosomen untersucht. Für sämtliche Verbindungen konnte die Bildung mehrerer Metaboliten nachgewiesen werden, wobei die zugehörigen MS-Daten, wie bei 5-Methylindirubin 6, Hinweise auf eine Mono- bzw. Di-Hydroxylierung des Grundgerüsts der Ausgangsverbindung lieferten. Zusätzlich konnte aus den Daten der Inkubation mit Aroclor-induzierten Rattenlebermikrosomen einen Hinweis auf die Umsatzgeschwindigkeit der getesteten Indirubine erhalten werden. Es ergab sich folgende Reihenfolge der Umsatzgeschwindigkeit: 5-Methylindirubin 6 > 5-Methoxyindirubin 40 >> 5-Bromindirubin 39 > 5-Iodindirubin-3’-(2-β-D-glucopyranosylethyl)oximether 41 > Indirubin-3’-(2-β-D-glucopyranosylethyl)oximether 15 > 5-Methylindirubin-3’-(2-β-D-glucopyranosylethyl)oximether 16. In einem zweiten Teil der Arbeit wurde durch spezielle dünnschichtchromatographische Trennung die Inkubation von 5-Methylindirubin und Aroclor-induzierten Rattenlebermikrosomen aufgearbeitet. Die so isolierten Metaboliten M2 und M3 wurden mittels 1H-NMR als 6-Hydroxy-5-methylindirubin 74 = M2 und 6,7’-Dihydroxy-5-methyl-indirubin 75 = M3 identifiziert. Um eine Aussage über das biologische Wirkpotential der beiden Metaboliten zu erhalten, wurden diese synthetisiert und anschließend einem ersten biologischen Tests unterworfen. Zur Darstellung von M2 wurde käufliches Indoxyl-3-acetat mit 6-Hydroxy-5-methylisatin nach einer modifizierten Methode von Russell und Kaupp umgesetzt. Das benötigte Isatin wurde aus einem geeigneten acylierten Anilin mittels regiospezifischer Metallierung (DOM-Reaktion) und anschließender Umsetzung mit Diethyloxalat selbst hergestellt. Für die Synthese des zweiten Metaboliten M3 wurde ein Syntheseweg erstellt indem aus einer geeigneten N-Phenyl-glycin-o-carbonsäure 103 ein Diacetylindoxyl 104 erzeugt wurde, das selektiv in ein N-Acetylindoxyl 106 überführt wurde. Anschließend wurde durch saure Kondensation mit 6-Hydroxy-5-methyl-isatin 76 das gewünschte 6,7’-Dihydroxy-5-methyl-indirubin 75 erzeugt. Die beiden so erhaltenen Metaboliten M2=74 und M3=75 wurden schlussendlich auf ihre Hemmwirkung im SRB-Test an den beiden Zelllinien LXFL529L (humaner grosszelliger Lungentumor) und C6 (Rattenglioblastom) getestet. Es zeigte sich, dass die erzeugten Metaboliten das Wachstum der Tumorzelllinie LXFL529L deutlich weniger hemmt als die Ausgangsverbindung 5-Methylindirubin 6. Offenbar stellen die von 5-Methylindirubin 6 durch Mikrosomeninkubation generierten Metaboliten M2 und M3 in den getesteten Tumorzelllinien keine aktivere Wirkform dar.

It is commonly believed that not all degrees of freedom are needed to produce good solutions for the treatment planning problem in intensity modulated radiotherapy treatment (IMRT). However, typical methods to exploit this fact have either increased the complexity of the optimization problem or were heuristic in nature. In this work we introduce a technique based on adaptively refining variable clusters to successively attain better treatment plans. The approach creates approximate solutions based on smaller models that may get arbitrarily close to the optimal solution. Although the method is illustrated using a specific treatment planning model, the components constituting the variable clustering and the adaptive refinement are independent of the particular optimization problem.

Die Verwendung organischer Moleküle in der nichtlinearen Optik (NLO) ist seit mehr als 20 Jahren Gegenstand intensiver Forschung. Man verspricht sich davon wesentliche Vorteile gegenüber den in der Anwendung weit verbreiteten anorganischen Kristallen. Diese zeigen gegenüber organischen Materialien ein wesentlich langsameres Antwortverhalten und gerin-gere nichtlinear-optische Effizienz. Als Wirtssysteme für organische Farbstoffe dienen vor allem Polymere, die mit geeigneten Methoden gepolt werden müssen. Die Weiterverarbeitung solcher Polymere zu elektrooptischen- oder nichtlinear-optischen Bauteilen ist dabei beson-ders einfach. Man kann sie in jede gewünschte Form bringen und vor allem dünne Filme ho-her Effizienz herstellen. Dies eröffnet neue interessante Perspektiven für die Anwendung in der Optoelektronik. In dieser Arbeit wurden eine Reihe interessanter neuer Chromophore für die NLO un-tersucht. Es handelt sich dabei sowohl um einfache eindimensionale Strukturen, als auch um hoch effiziente mehrdimensionale Farbstoffe. Die untersuchten ionischen Chromophore bie-ten die Möglichkeit zur einfachen Herstellung kristalliner Phasen, welche direkt in optoe-lektronische Bauteile eingesetzt werden können. Als Abschluss wurden CT-Komplexe, als Systeme niedriger nichtlinear-optischer Effizienz untersucht. Der NLO-Effekt entsteht in die-sem Fall durch intermolekulare Wechselwirkungen und nicht durch den internen Ladungs-transfer von der Donor- zur Akzeptor-Einheit des Moleküls. Die Moleküle wurden mittels polarisationsabhängiger feldinduzierter Frequenzverdoppe-lung (EFISHG) und Hyper Rayleigh-Streuung (HRS) untersucht. Die Apparatur zur Beobach-tung dieser NLO-Prozesse wurde im Rahmen dieser Arbeit neu aufgebaut und mit Erfolg wieder in den Messbetrieb überführt. Grundlegende Synthesekonzepte zur Optimierung von NLO-Chromophoren (NLOphoren) konnten mit den vorliegenden Messungen bestätigt wer-den. Die Gültigkeit des Zwei-Niveau-Modells für eindimensionale NLOphore wurde bestätigt und der Einfluss der Donor/Akzeptor-Stärke, sowie der Konjugationslänge auf die NLO-Effizienz untersucht. Für den nichtdipolaren Chromophor mit größter Konjugationslänge zeigt eine der größten für diese Art von Chromophoren je ermittelten Polarisierbarkeiten zweiter Ordnung.

This report discusses two approaches for a posteriori error indication in the linear elasticity solver DDFEM: An indicator based on the Richardson extrapolation and Zienkiewicz-Zhu-type indicator. The solver handles 3D linear elasticity steady-state problems. It uses own input language to describe the mesh and the boundary conditions. Finite element discretization over tetrahedral meshes with first or second order shape functions (hierarchical basis) has been used to resolve the model. The parallelization of the numerical method is based on the domain decomposition approach. DDFEM is highly portable over a set of parallel computer architectures supporting the MPI-standard.

In this paper, we present problem–dependent prolongation and problem–dependent restriction for a multigrid solver for the three-dimensional Biot poroelasticity system, which is solved in a multilayered domain. The system is discretized on a staggered grid using the finite volume method. During the discretization, special care is taken of the discontinuous coefficients. For the efficient multigrid solver, a need in operator-dependent restriction and/or prolongation arises. We derive these operators so that they are consistent with the discretization. They account for the discontinuities of the coefficients, as well as for the coupling of the unknowns within the Biot system. A set of numerical experiments shows necessity of use of the operator-dependent restriction and prolongation in the multigrid solver for the considered class of problems.

Biological Soil Crusts (BSCs), composed of lichens, mosses, green algae, microfungi and cyanobacteria are an ecological important part of the perennial landcover of many arid and semiarid regions (Belnap et al. 2001a), (Büdel 2002). In many arid and hyperarid areas BSCs form the only perennial "vegetation cover" largely due to their extensive resistance to drought (Lange et al. 1975). For the Central Namib Desert (Namibia), BSCs consisting of extraordinary vast lichen communities were recently mapped and classified into six morphological classes for a coastal area of 350 km x 60 km. Embedded into the project "BIOTA" (www.biota-africa.org) financed by the German Federal Ministry of Education and Research the study was undertaken in the framework of the PhD thesis by Christoph Schultz. Some of these lichen communities grouped together in so called "lichen fields" have already been studied concerning their ecology and diversity in the past (Lange et al. 1994), (Loris & Schieferstein 1992), (Loris et al. 2004), (Ullmann & Büdel 2001a), (Wessels 1989). Multispectral LANDSAT 7 ETM+ and LANDSAT 5 TM satellite imagery was utilized for an unitemporal supervised classification as well as for the establishment of a monitoring based on a combined retrospective supervised classification and change detection approach (Bock 2003), (Weiers et al. 2003). Results comprise the analysis of the mapped distribution of lichen communities for the Central Namib Desert as of 2003 as well as reconstructed distributions for the years 2000, 1999, 1992 and 1991 derived from retrospective supervised classification. This allows a first monitoring of the disturbance, destruction and recovery of the lichen communities in these arid environments including the analysis of the major abiotic processes involved. Further analysis of these abiotic processes is key for understanding the influence of Namib lichen communities on overall aeolian and water induced erosion rates, nutrient cycles, water balance and pedogenic processes (Belnap & Gillette 1998), (Belnap et al. 2001b), (Belnap 2001c), (Evans & Lange 2001), (McKenna Neumann & Maxwell 1999). In order to aid the understanding of these processes SRTM digital elevation model data as well as climate data sets were used as reference. Good correlation between geomorphological form elements as well as hydrological drainage system and the disturbance patterns derived from individual post classification change comparisons between the timeframes could be observed. Conjoined with the climate data sets sporadic foehn-like windstorms as well as extraordinary precipitation events were identified to largely affect the distribution patterns of lichen communities. Therefore the analysis and monitoring of the diversity, distribution and spatiotemporal change of Central Namib BSCs with the means of Remote Sensing and GIS applications proof to be important tools to create further understanding of desertification and degradation processes in these arid regions.

Der Bericht beinhaltet schwerpunktmäßig die Punkte "Informationstechnik und digitale Bibliotheksdienste", "Informationsportal Internet", Online-Fachdatenbanken", "Elektronische Hochschulschriften, Lernmaterialien und Zeitschriften", "Literatur- und Sachmittel", "Literaturerwerbung, Bestand, Bestanderschließung", "Benutzung", "Öffentlichkeitsarbeit/Ausstellungen" und "Personelle Änderungen" innerhalb der Universitätsbibliothek Kaiserslautern für das Jahr 2005.

Selection of new projects is one of the major decision making activities in any company. Given a set of potential projects to invest, a subset which matches the company's strategy and internal resources best has to be selected. In this paper, we propose a multicriteria model for portfolio selection of projects, where we take into consideration that each of the potential projects has several - usually conflicting - values.

In this paper we propose a finite volume discretization for the threedimensional Biot poroelasticity system in multilayered domains. For the stability reasons, staggered grids are used. The discretization accounts for discontinuity of the coefficients across the interfaces between layers with different physical properties. Numerical experiments, based on the proposed discretization showed second order convergence in the maximum norm for the primary as well as flux unknowns of the system. A certain application example is presented as well.

Reliable methods for the analysis of tolerance-affected analog circuits are of great importance in nowadays microelectronics. It is impossible to produce circuits with exactly those parameter specifications proposed in the design process. Such component tolerances will always lead to small variations of a circuit’s properties, which may result in unexpected behaviour. If lower and upper bounds to parameter variations can be read off the manufacturing process, interval arithmetic naturally enters the circuit analysis area. This paper focuses on the frequency-response analysis of linear analog circuits, typically consisting of current and voltage sources as well as resistors, capacitances, inductances, and several variants of controlled sources. These kind of circuits are still widely used in analog circuit design as equivalent circuit diagrams for representing in certain application tasks Interval methods have been applied to analog circuits before. But yet this was restricted to circuit equations only, with no interdependencies between the matrix elements. But there also exist formulations of analog circuit equations containing dependent terms. Hence, for an efficient application of interval methods, it is crucial to regard possible dependencies in circuit equations. Part and parcel of this strategy is the handling of fill-in patterns for those parameters related to uncertain components. These patterns are used in linear circuit analysis for efficient equation setup. Such systems can efficiently be solved by successive application of the Sherman-Morrison formula. The approach can also be extended to complex-valued systems from frequency domain analysis of more general linear circuits. Complex values result here from a Laplace transform of frequency-dependent components like capacitances and inductances. In order to apply interval techniques, a real representation of the linear system of equations can be used for separate treatment of real and imaginary part of the variables. In this representation each parameter corresponds to the superposition of two fill-in patterns. Crude bounds – obtained by treating both patterns independently – can be improved by consideration of the correlations to tighter enclosures of the solution. The techniques described above have been implemented as an extension to the toolbox Analog Insydes, an add-on package to the computer algebra system Mathematica for modeling, analysis, and design of analog circuits.

In this article, we consider the quasistatic boundary value problems of linear elasticity and nonlinear elastoplasticity, with linear Hooke’s law in the elastic regime for both problems and with the linear kinematic hardening law for the plastic regime in the latter problem. We derive expressions and estimates for the difference of the solutions of both models, i.e. for the stresses, the strains and the displacements. To this end, we use the stop and play operators of nonlinear functional analysis. Further, we give an explicit example of a homotopy between the solutions of both problems.

The stationary heat equation is solved with periodic boundary conditions in geometrically complex composite materials with high contrast in the thermal conductivities of the individual phases. This is achieved by harmonic averaging and explicitly introducing the jumps across the material interfaces as additional variables. The continuity of the heat flux yields the needed extra equations for these variables. A Schur-complent formulation for the new variables is derived that is solved using the FFT and BiCGStab methods. The EJ-HEAT solver is given as a 3-page Matlab program in the Appendix. The C++ implementation is used for material design studies. It solves 3-dimensional problems with around 190 Mio variables on a 64-bit AMD Opteron desktop system in less than 6 GB memory and in minutes to hours, depending on the contrast and required accuracy. The approach may also be used to compute effective electric conductivities because they are governed by the stationary heat equation.

For the last decade, optimization of beam orientations in intensity-modulated radiation therapy (IMRT) has been shown to be successful in improving the treatment plan. Unfortunately, the quality of a set of beam orientations depends heavily on its corresponding beam intensity profiles. Usually, a stochastic selector is used for optimizing beam orientation, and then a single objective inverse treatment planning algorithm is used for the optimization of beam intensity profiles. The overall time needed to solve the inverse planning for every random selection of beam orientations becomes excessive. Recently, considerable improvement has been made in optimizing beam intensity profiles by using multiple objective inverse treatment planning. Such an approach results in a variety of beam intensity profiles for every selection of beam orientations, making the dependence between beam orientations and its intensity profiles less important. This thesis takes advantage of this property to accelerate the optimization process through an approximation of the intensity profiles that are used for multiple selections of beam orientations, saving a considerable amount of calculation time. A dynamic algorithm (DA) and evolutionary algorithm (EA), for beam orientations in IMRT planning will be presented. The DA mimics, automatically, the methods of beam's eye view and observer's view which are recognized in conventional conformal radiation therapy. The EA is based on a dose-volume histogram evaluation function introduced as an attempt to minimize the deviation between the mathematical and clinical optima. To illustrate the efficiency of the algorithms they have been applied to different clinical examples. In comparison to the standard equally spaced beams plans, improvements are reported for both algorithms in all the clinical examples even when, for some cases, fewer beams are used. A smaller number of beams is always desirable without compromising the quality of the treatment plan. It results in a shorter treatment delivery time, which reduces potential errors in terms of patient movements and decreases discomfort.

Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wurde Knochenmarksmaterial von 110 Leukämiepatienten auf das Vorliegen von p53-Gen-Deletionen untersucht. Zu diesem Zweck wurden sowohl Interphasezellkerne als auch Metaphasen der Leukämiezellen mittels der Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierungstechnik (FISH) mit der p53-Gen-Sonde untersucht. Dabei konnte in keinem der 55 untersuchten Patienten mit lymphatischer Leukämie eine Alleldeletion des p53-Gens nachgewiesen werden. Da die p53-Gen-Deletion nach den Literaturangaben bei etwa 7% der Patienten mit lymphatischer Leukämie vorkommt, widersprechen die eigenen Ergebnisse diesen Angaben. Als Grund kann die zu geringe Anzahl der untersuchten Fälle genannt werden. Bei den 55 hier untersuchten Patienten, die an myeloischer Leukämie erkrankt waren, konnte in 7 Fällen (13%) eine Deletion im p53-Gen mittels FISH nachgewiesen werden. Der Anteil der gefundenen p53-Gen-Deletionen war deutlich höher als aufgrund der Literaturangaben erwartet. Die sieben Patienten, bei denen eine p53-Gen-Deletion nachgewiesen wurde, waren alle an akuter myeloischer Leukämie (AML) erkrankt. Alle Patienten, die eine p53-Gen-Deletion aufwiesen, zeigten auch einen numerisch und strukturell aberranten Karyotyp. Im zweiten Arbeitsabschnitt wurden Knochenmarkszellen von 21 Patienten mit hämatologischen Erkrankungen mittels spektraler Karyotypisierung (SKY) untersucht und mit dem zytogenetischen Routinebefund verglichen. Ziel der Untersuchung war die Identifizierung von numerischen und strukturellen Chromosomenaberrationen, die durch die konventionelle zytogenetische Untersuchung nicht identifiziert werden konnten. Bei 17 (81%) der Fälle wurden durch SKY zusätzliche Chromosomenaberrationen festgestellt. Nur bei 4 (19%) der Fälle wurde der zytogenetische Befund bestätigt. Im dritten Arbeitsabschnitt wurden Meningeome untersucht. Bei 22 Meningeomen (17 benigne und 5 atypische Meningeomen) wurde mittels Interphase-FISH nach einer Alleldeletion des p53-Gens gesucht. Es konnte jedoch in keinem Fall eine solche Deletion nachgewiesen werden. Weiterhin wurden bei 24 Meningeomen 96 frische Biopsieproben von verschiedenen Tumorarealen mit G-Bänderungstechnik zytogenetisch analysiert. Zur besseren Aufklärung komplex aberranter Karyotypen wurden zwei Fälle (Nr. 1 und Nr. 7) auch mittels SKY-Analyse untersucht. Ziel der vorliegenden Arbeit war es festzustellen, ob zytogenetische Unterschiede zwischen den unterschiedlichen Arealen innerhalb eines Tumors vorliegen. Es gab bei 13 von 24 Meningeomen (54%) zytogenetische Unterschiede zwischen den verschiedenen Arealen innerhalb eines Tumors. 24 (83%) von 29 Meningeomen wurden nach der WHO-Klassifikation von Meningeomen in den Tumorgrad I eingestuft und 5 (17%) von 29 Meningeomen in den Tumorgrad II. Die Tumorgradverteilung in dieser Arbeit entspricht den Literaturangaben. 13 von 24 Tumoren wiesen entweder einen normalen Karyotyp oder nur eine Monosomie 22 auf. Alle 13 Tumoren wurden nach der WHO-Klassifikation von Meningeomen in den Tumorgrad I eingestuft. Vier Meningeome wiesen stark aberrante Karyotypen auf, was vermutlich ein Zeichen für die Tumorprogression darstellt. Es wurde auch untersucht, ob eine Korrelation zwischen dem zytogenetischen und histologischen Befunden vorliegt. In der vorliegenden Arbeit hat bei sechs Fällen der histologische Befund nicht mit dem zytogenetischen Befund übereingestimmt, da die Tumore in den Tumorgrad I eingestuft wurden, der zytogenetische Befund aber einen aberranten Chromosomensatz aufwies, der normalerweise nicht bei niedriggradigen Meningeomen, sondern bei atypischen und anaplastischen Meningeomen vorkommt. Die Untersuchungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Kombination verschiedener zytogenetischer und molekularzytogenetischer Methoden zur Charakterisierung Chromosomaler Aberrationen bei Meningeomen sinnvoll ist.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese neuer C4,C5-funktionalisierter N-heterozyklische Carbenliganden. Der Aufbau der Liganden erfolgte über einen mehrstufigen Syntheseweg ausgehend von Glyoxyl und Trimethylamin. Das erhaltene 1,2-Diamin wurde mit Allymagnesiumchlorid in einer Additionsreaktion funktionalsiert. Anschließend erfolgte ein Ringschluß durch Umsetzung mit Triethylorthoformiat und NH4X (X = Cl, BF4, I). In einer RCM mit Grubbs 1 wurde aus den eingeführten Allylgruppen ein Cyclohexenring unter Abspaltung von Ethen gebildet. Durch eine Bromaddition bzw. Oxidation an der intramolekularen Doppelbindung wurden zwei weitere funktionalisierte Derivate synthetisiert. Das durch Oxidation entstandene trans-Diol wurde mit 3-(Triethoxysilyl)propyl- isocyanat umgesetzt, so dass ein funktionalsiertes Imidazoliumsalz synthetisiert wurde, welches eine Möglichkeit zur Immobilisierung an Kieselgel bietet. Die neu synthetisierten funktionalisierten NHC-Ligandenvorstufen wurden mit geeigneten Metallkomplexen zu NHC-Metallkomplexen umgesetzt. Dafür wurden Silber-, Rhodium-, Palladium- und Rutheniumkomplexe verwendet. Die neu hergestellten NHC-Palladium- und NHC-Rutheniumkomplexe wurden in Anwendungsreaktionen auf ihre Aktivität untersucht. Der NHC-Rutheniumkomplex besitzt eine Struktur vom Typ Hoveyda. Er wurde in einer RCM mit N,N-Diallyl-4-toluolsulfonamid als Substrat eingesetzt. Die erhaltenen Umsätze wurden mit Hoveyda II verglichen. Die NHC-Palladiumkomplexe wurden zunächst in einer Standardaminierung auf ihre Aktivität getestet. Als Testreaktion wurde die Umsetzung von p-Bromtolul mit Morpholin audgewählt. Es erfolgte ein Vergleich mit anderen Palladiumkatalysatoren: SIMes*HCl/Pd2dba3/KOtBu, Pd(OAc)2/BINAP/CsCO3. Weiterhin wurden die NHC-Palladiumkatalysatoren in der Synthese von Wirkstoffkandidaten für die präklinische Forschung eingesetzt. Bei den durchgeführten Reaktionen handelt es sich an allen Fällen um Aminierungen. Die auf diesen Weg erhalötnen neuen Verbindungen wurden in Folgereaktionen zu weiteren Testkandidaten umgesetzt. Die Wirkstoffkandidaten wurden in biologischen Assays auf ihre Wirksamkeit als Kinaseinhibitoren getestet.

The present work "Materwave Optics with Dark-state Polaritons: Applications to Interferometry and Quantum Information" deals in a broad sense with the subject of dark-states and in particular with the so-called dark-state polaritons introduced by M. Fleischhauer and M. D. Lukin. The dark-state polaritons can be regarded as a combined excitation of electromagnetic fields and spin/matter-waves. Within the framework of this thesis the special optical properties of the combined excitation are studied. On one hand a new procedure to spatially manipulate and to increase the excitation density of stored photons is described and on the other hand the properties are used to construct a new type of Sagnac Hybrid interferometer. The thesis is devided into four parts. In the introduction all notions necessary to understand the work are described, e.g.: electromagnetically induced transparency (EIT), dark-state polaritons and the Sagnac effect. The second chapter considers the method developed by A. Andre and M. D. Lukin to create stationary light pulses in specially dressed EIT-media. In a first step a set of field equations is derived and simplified by introducing a new set of normal modes. The absorption of one of the normal modes leads to the phenomenon of pulse-matching for the other mode and thereby to a diffusive spreading of its field envelope. All these considerations are based on a homogeneous field setup of the EIT preparation laser. If this restriction is dismissed one finds that a drift motion is superimposed to the diffusive spreading. By choosing a special laser configuration the drift motion can be tailored such that an effective force is created that counteracts the spreading. Moreover, the force can not only be strong enough to compensate the diffusive spreading but also to exceed this dynamics and hence to compress the field envelope of the excitation. The compression can be discribed using a Fokker-Planck equation of the Ornstein-Uhlenbeck type. The investigations show that the compression leads to an excitation of higher-order modes which decay very fast. In the last section of the chapter this exciation will be discussed in more detail and conditions will be given how the excitation of higher-order modes can be avoided or even suppressed. All results given in the chapter are supported by numerical simulatons. In the third chapter the matterwave optical properties of the dark-state polaritons will be studied. They will be used to construct a light-matterwave hybrid Sagnac interferometer. First the principle setup of such an interferometer will be sketched and the relevant equations of motion of light-matter interaction in a rotating frame will be derived. These form the basis of the following considerations of the dark-state polariton dynamics with and without the influence of external trapping potentials on the matterwave part of the polariton. It will be shown that a sensitivity enhancement compared to a passive laser gyroscope can be anticipated if the gaseous medium is initially in a superfluid quantum state in a ring-trap configuration. To achieve this enhancement a simultaneous coherence and momentum transfer is furthermore necessary. In the last part of the chapter the quantum sensitivity limit of the hybrid interferometer is derived using the one-particle density matrix equations incorporating the motion of the particles. To this end the Maxwell-Bloch equations are considered perturbatively in the rotation rate of the noninertial frame of reference and the susceptibility of the considered 3-level \(\Lambda\)-type system is derived in arbitrary order of the probe-field. This is done to determine the optimum operation point. With its help the anticipated quantum sensitivity of the light-matterwave hybrid Sagnac interferometer is calculated at the shot-noise limit and the results are compared to state-of-the-art laser and matterwave Sagnac interferometers. The last chapter of the thesis originates from a joint theoretical and experimental project with the AG Bergmann. This chapter does no longer consider the dark-state polaritons of the last two chapters but deals with the more general concept of dark states and in particular with the transient velocity selective dark states as introduced by E. Arimondo et al. In the experiment we could for the first time measure these states. The chapter starts with an introduction into the concept of velocity selective dark states as they occur in a \(\Lambda\)-configuration. Then we introduce the transient velocity selective dark-states as they occur in an particular extension of the \(\Lambda\)-system. For later use in the simulations the relevant equations of motion are derived in detail. The simulations are based on the solution of the generalized optical Bloch equations. Finally the experimental setup and procedure are explained and the theoretical and experimental results are compared.

Die Gestaltungslehre setzt sich häufig das Ziel, die Wahrnehmung von Lernenden zu sensibilisieren, um deren Wahrnehmungsfähigkeit zu verbessern. Dabei steht vornehmlich der visuelle Aspekt von Wahrnehmung im Mittelpunkt. Nun stellt sich die Frage, ob und in welchem Maße die Gestaltungslehre dem Ziel einer solchen Wahrnehmungssensibilisierung überhaupt gerecht werden kann. Die vorliegende Arbeit untersuchte deshalb, in wieweit die visuelle Wahrnehmung durch eine fachspezifische Trainingssituation innerhalb einer Ausbildung zu beeinflussen ist. Dabei wurde die Veränderung der Wahrnehmungsfähigkeit differenziert betrachtet, geleitet von der Annahme, dass diese Veränderung sich sowohl in Bezug auf fachspezifische, als auch auf nicht fachspezifische Inhalte vollziehen könnte. Um also diese Frage nach der Beeinflussung von Wahrnehmung durch Training zu klären, wurden an der Fachhochschule Weihenstephan in den Studiengängen Landschaftsarchitektur und Landschaftsbau und -Management vergleichende Untersuchungen angestellt. Das Ziel: eventuelle Auswirkungen der Teilnahme von Studierenden am Gestaltungsfach Schrift abzubilden. In der Vorgehensweise orientierte sich die Untersuchung an den Erkenntnissen zum Wahrnehmungslernen. Weil Wahrnehmungslernen nach Gibson und Gibson bedeutet, dass die Differenzierungsleistung zunimmt, wurde in der Studie nach Unterschieden und Veränderungen im Differenzierungsvermögen bei den Untersuchungsteilnehmern gefahndet. Weil Wahrnehmungslernen nur in Folge eines entsprechenden Trainings einsetzt, lässt sich aus dem Nachweis einer Steigerung der Differenzierungsleistung schließen, dass eine vorweggegangene Trainingssituation – also in diesem Fall im Unterricht des Gestaltungsfaches Schrift – stattgefunden haben muss. Um die Differenzierungsleistung beim Wahrnehmen abzubilden, wurden Sortierungsaufgaben gestellt. Karten mit Schriftarten waren zu sortieren, um festzustellen ob sich die Differenzierungsleistung bezüglich fachspezifischer Inhalte verändert hat. Karten mit Abdrucken von Handflächen waren zu sortieren, um festzustellen ob sich auch die Differenzierungsleistung bezüglich allgemeiner nicht fachbezogener Inhalte verändert hat. Quantitative und qualitative Unterschiede in der Kategorienbildung der Sortierungen stehen für die Differenzierungsleistung. Im Ergebnis sprechen verschiedene Indizien dafür, dass die Differenzierungsleistung bezüglich fachspezifischer Inhalte bei den Teilnehmern am Unterricht zum Fach Schrift zugenommen hat – die Wahrnehmungsfähigkeit hat sich demzufolge zumindest fachbezogen steigern lassen. Eine Steigerung bezüglich allgemeiner Inhalte ließ sich hingegen nicht verzeichnen. Die Ergebnisse einer weiteren Gruppe von Studierenden zeigte, dass aber die Möglichkeit, Wahrnehmungsfähigkeit auch allgemein zu beeinflussen, nicht grundsätzlich auszuschließen ist. Der Nachweis scheint aber nur dann gelingen zu können, wenn die Testobjekte des Verfahrens entsprechend wissenschaftlicher Erkenntnisse in ihrer Struktur in ganz besonderer Weise den Objekten der Trainingssituation gleichen. Die Ergebnisse dieser weiteren Gruppe lassen außerdem vermuten, dass sich auch eine einmalig angewandte Sensibilisierung auf die Wahrnehmungsfähigkeit trainierend auswirken kann, dass aber ein solcher Trainingseffekt nicht zwingend anhält. Der Zeitrahmen des Trainings hat also offenbar Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit des Effekts, Übung und Wiederholung ist – und so haben es auch Gibson und Gibson bestätigt – für das Eintreten von Wahrnehmungslernen von Bedeutung. Aus den Ergebnissen lässt sich folgern, dass die Wahrnehmungsfähigkeit im Sinne des Ziels der Gestaltungslehre hinsichtlich fachlicher Inhalte gesteigert werden kann.

Testing a new suspension based on real load data is performed on elaborate multi channel test rigs. Usually wheel forces and moments measured during driving maneuvers are reproduced on the rig. Because of the complicated interaction between rig and suspension each new rig configuration has to prove its efficiency with respect to the requirements and the configuration might be subject to optimization. This paper deals with modeling a new rig concept based on two hexapods. The real physical rig has been designed and meanwhile built by MOOG-FCS for VOLKSWAGEN. The aim of the simulation project reported here was twofold: First the simulation of the rig together with real VOLKSWAGEN suspension models at a time where the design was not yet finalized was used to verify and optimize the desired properties of the rig. Second the simulation environment was set up in a way that it can be used to prepare real tests on the rig. The model contains the geometric configuration as well as the hydraulics and the controller. It is implemented as an ADAMS/Car template and can be combined with different suspension models to get a complete assembly representing the entire test rig. Using this model, all steps required for a real test run such as controller adaptation, drive file iteration and simulation can be performed. Geometric or hydraulic parameters can be modified easily to improve the setup and adapt the system to the suspension and the load data.

Over a period of 30 years, ITU-T’s Specification and Description Language (SDL) has matured to a sophisticated formal modelling language for distributed systems and communication protocols. The language definition of SDL-2000, the latest version of SDL, is complex and difficult to maintain. Full tool support for SDL is costly to implement. Therefore, only subsets of SDL are currently supported by tools. These SDL subsets - called SDL profiles - already cover a wide range of systems, and are often suffcient in practice. In this report, we present our approach for extracting the formal semantics for SDL profiles from the complete SDL semantics. We then formalise the approach, present our SDL-profile tool, and report on our experiences.

Die Inhalte der in zwei verschiedenen Bundesländern angebotenen Weiterbildungsveranstaltungen für Lehrer und Lehrerinnen aus dem psychologischen Themenfeld wurden den Themenbereichen des Rahmencurriculums "Psychologie in den Lehramtsstudiengängen" der Deutschen Gesellschaft für Psychologie (DGPs, 2002) zugeordnet. Sodann wurden die Angebote der Weiterbildungsinstitute mit Relevanzeinschätzungen derselben Themenbereiche durch Lehrkräfte aller Schularten verglichen. Diese Relevanzeinschätzungen waren in einer Fragebogenstudie (Dutke & Singleton, 2006a,b) von 233 Lehrkräften erhoben worden. Angebots- und Relevanzprofile waren korreliert. Im Vergleich zu den Relevanzurteilen unterrepräsentiert waren Themen wie motivationale und emotionale Bedingungen des Lernens und Lehrens, Interventionsmöglichkeiten bei Lern- und Leistungsauffälligkeiten oder der Umgang mit sozial-emotional auffälligem Verhalten. Im Angebot eher überrepräsentiert schienen Grundlagenfragen der Beratung und Intervention zu sein. Implikationen einer nachfrageorientierten Gestaltung der Weiterbildungsangebote sowie Konsequenzen für die Positionierung der Psychologie im Weiterbildungssektor für Lehrkräfte werden diskutiert.

Der Begriff ‚Risiko’ ist heutzutage durch Gesetzesänderungen, wie das Gesetz zur Kontrolle und Transparenz im Unternehmensbereich [KonTraG] und Verordnungen wie Basel II sowie spektakuläre Unternehmenszusammenbrüche, aber auch verstärkt wahrgenommene alltägliche Gefahren, in aller Munde. In der betriebswirtschaftlichen Forschung ist der Begriff schon seit vielen Jahrzehnten bekannt und findet eine häufige Anwendung. Immer wieder wird festgestellt, dass dieser langjährige Risikodiskurs nicht zu einer Präzisierung der Begrifflichkeit geführt hat. Da die Risikodefinition Ausgangspunkt der betriebswirtschaftlichen Beschäftigung mit Risiko darstellt, Begriffsklarheit Grundlage jeder ernsten Forschung ist und Aussagen über die Realität voraussetzen, dass ein Zusammenhang zwischen Sprache und Realität gebildet wurde, bildet die Festlegung eines Risikobegriffes einen essentiellen Anfangspunkt für das weitere Vorgehen in Wissenschaft und Praxis. Bei der hier gewählten Vorgehensweise ist es nicht das Ziel, über die Sezierung jedes einzelnen Begriffes und der Ansicht der einzelnen Autoren den ‚wahren’ Risikobegriff zu finden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass keine ‚wahren’ Definitionen existieren, sondern eine Definition immer nur mehr oder weniger zweckmäßig sein kann. Damit ist die Grundlage dieser Analyse, dass die meisten Definitionen aus dem Blickwinkel ihres Zweckes eine bestimmte Relevanz haben und folglich die Perspektive wesentlich für die Aufstellung der Risikodefinition ist. Infolgedessen liegt das Hauptziel der Ausführungen darin, die Breite der existierenden Begrifflichkeiten in strukturierter Art und Weise darzustellen und damit eine Hilfestellung beim Auffinden der adäquaten Definition für jeden Anwendungsfall zu geben. Zur Strukturierung wird auf das Hilfsmittel des semantischen Kastens zurückgegriffen. Zur Analyse der Verwendung der einzelnen Begriffsmerkmale des gebildeten semantischen Kastens wird die breite Basis an existierenden Risikodefinitionen verwendet, um eine quantitativ-deskriptive Publikationsanalyse auf Basis der Inhaltsanalyse durchzuführen.