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  • This dissertation is related to research document: Catalogue of weak points and vulnerabilities http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-8599,This practice orientated cumulative PhD thesis is based on the hypothesis that it is possible to optimise design, detailing, construction and maintenance techniques by monitoring and evaluating the development of landscape architecture projects at regular intervals after completion. The aim is to enhance the performance of future projects by analysing the weak points and vulnerabilities of existing built works using a qualitative and quantitative case study research method. An individual methodological approach was developed for the root cause analysis and monitoring procedure as well as for the development of optimisation strategies. This cumulative thesis is divided into two parts. Part 1 contains the written thesis itself including the individual papers, which explains the research objectives and methods and presents the research results. Part 2 is the ‘Catalogue of weak points and vulnerabilities’ which contains the case study evaluations and optimisation strategies resulting from the research. The main results of this research are the resulting monitoring methods for assessing weak points, vulnerabilities and general performance of built landscape elements in the planning, implementation and occupancy phase of the project cycle. This follows a cyclic research method from on-site investigations to interpretation and documentation in order to generate new knowledge for future landscape architecture projects. These monitoring and evaluation methods enable the identification of the most frequently occurring points of weakness and vulnerability in built landscape works, the pinpointing of causes and the development of possible solutions. The use of this research enables practitioners of landscape architecture to identify, evaluate and forecast change, thus enhancing the performance of built landscape works and making an important contribution to the sustainability, resilience and durability of landscape construction.,Die hier vorgelegte kumulative Dissertation basiert auf der Hypothese, dass es möglich ist, Entwurfs-, Detaillierungs-, Bau- und Instandhaltungstechniken zu optimieren, indem die Entwicklung von Landschaftsarchitekturprojekten in regelmäßigen Abständen nach Abschluss überwacht und bewertet wird. Ziel ist es, die Qualität zukünftiger Projekte zu erhöhen, indem die Schwachstellen und Vulnerabilitäten bestehender Bauwerke mit einer qualitativen und quantitativen Fallstudienmethode identifiziert und analysiert werden. Sowohl für die Ursachenerhebung und das Monitoring als auch für die Entwicklung von Optimierungsstrategien wurde ein eigenes methodisches Vorgehen entwickelt. Diese Arbeit ist in zwei Teile gegliedert. Teil 1 enthält die schriftliche Thesis einschließlich der einzelnen veröffentlichten und unveröffentlichten wissenschaftlichen Artikel, in der die Forschungsziele und -methoden erläutert sowie die Forschungsergebnisse präsentiert werden. Teil 2 beinhaltet den ‘Katalog der Schwachstellen und Vulnerabilitäten’, der die aus der Forschung resultierenden Fallstudienauswertungen und Optimierungsstrategien enthält. Die Hauptergebnisse dieser Forschung sind die entwickelten Monitoring-Methoden zur Beurteilung von Schwachstellen, Vulnerabilitäten und der allgemeinen Leistungsfähigkeit von gebauten Landschaftselementen in der Planungs-, Umsetzungs- und Nutzungsphase des Projektzyklus. Die Forschung folgt einer zyklischen Forschungsmethode von der Untersuchung vor Ort über die Auswertung bis hin zur Dokumentation, um neues Wissen für zukünftige landschaftsarchitektonische Entwurfsprojekte zu generieren. Diese Monitorings- und Evaluierungsmethoden ermöglichen die Identifizierung der am häufigsten auftretenden Schwachstellen und Vulnerabilitäten in gebauten Landschaften, die Aufdeckung von Ursachen und die Entwicklung von Lösungsansätzen. Die Verwendung dieser Forschungsergebnisse ermöglicht in der landschaftsarchitektonischen Praxis Veränderungsprozesse zu identifizieren, zu evaluieren und zu prognostizieren, wodurch die Leistungsfähigkeit von gebauten Landschaften verbessert und ein wichtiger Beitrag zur Nachhaltigkeit, Resilienz und Dauerhaftigkeit der Landschaftsarchitektur geleistet wird.,
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  • In view of the dynamic change of customer requirements (CRs) during the process of product use, in this paper we propose a Bayesian Nash equilibrium configuration model for product variant design driven by CRs. By analyzing CRs, the complete variant requirements of the products can be obtained. Combined with modularization and parameterization variant design methods, a parametric variant instance is proposed. Since cost and delivery time are affected by the product variant design, firms and customers are established as two decision-making bodies, and Bayesian Nash theory is introduced to the product configuration. The theory takes the product cost and customer satisfaction as the payoff function of the game, and based on the threshold value search of the customer satisfaction it determines the strategy set of the two parties. The Nash equilibrium solution equation is established and solved by a simulated annealing algorithm. The optimal product configuration scheme satisfying the interests of both sides of the game is obtained. Finally, the automatic guided vehicle (AGV) is taken as an example to illustrate the effectiveness and practicability of the method.
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  • Das 21. Jahrhundert ist das Jahrhundert der Städte. Weltweit haben Migrationsbewegungen und das natürliche Bevölkerungswachstum dazu geführt, dass sich die Zahl der in Städten lebenden Menschen sowohl anteilig, als auch absolut stark erhöht hat. Städte sind heute längst eng vernetzte Zentren des globalen Handels, sind Wirtschaftsmotoren und Spiegel gesellschaftlicher Veränderungen. Die hier vorliegende Studie Globale Urbanisierungstrends und Zukunft des Wohnens betrachtet aktuelle Entwicklungen im hochverdichteten Wohnungsbau vor dem Hintergrund internationaler Trends der Stadtentwicklung. Sie zeichnet globale Entwicklungslinien und -muster der jüngeren Vergangenheit nach, nimmt eine Zustandsbeschreibung vor und gibt einen Ausblick auf mögliche zukünftige Tendenzen. Die Studie versteht Wohnen dabei als holistischen Begriff, der verschiedene sektorale Ebenen der Stadtentwicklung zu einem Gesamtbild verschneidet. Da bereits heute deutlich erkennbar ist, dass neben den Megastädten insbesondere die Groß- und Mittelstädte die stärksten Entwicklungsdynamiken aufweisen, konzentriert sich die Studie neben den Megacities insbesondere auf First-, Second und Third-Tier-Cities sowie Stadt- und Metropolregionen Asiens, Afrikas und Lateinamerikas. Obwohl auch in Europa und Nord-Amerika eine deutliche Zunahme der urbanisierten Gesamtfläche und ein Wachstum der Stadtbevölkerung erkennbar sind, werden diese Entwicklungen – wegen der großen Unterschiede der Entwicklungsdynamiken und Ursachen – im Rahmen dieser Studie nur nachrangig betrachtet und dienen allein der globalen Gesamteinordnung. Ziel der Studie ist die Erarbeitung einer Bewertungsgrundlage, mit deren Hilfe sich zukünftige Entwicklungsszenarien von Städten abschätzen und potentielle Handlungsfelder ableiten lassen.,The 21st century is the century of cities. Migratory movements and natural population growth have led to a worldwide increase in the number of people living in cities, both in proportion and in absolute terms. Cities are today established networks of global trade, they are economic engines and mirrors of societal changes. The study „Global urbanization trends and the future of habitation“ examines current developments in the densified urban housing construction against the background of international trends in urbanization. It tracks global development lines and patterns of the recent past, presents a description of the state, and gives an outlook on possible future trends. The study understands „housing“ as a holistic term that integrates various sectors of urban development into an overall image. It is already noticeable today that, next to mega-cities, the big and medium-sized cities have the strongest development dynamics. Therefore, the study focuses not only on the megacities, but also on the first, second and third tier cities as well as on the city and metropolitan regions of Asia, Africa and Latin America. We recognize, that there is also a clear increase in urbanized total area and a growth of the urban population in Europe and North America. Due to the large differences in their dynamics, these developments will only be subordinated and serve as a referential part of this study. Nevertheless, the examples out of the developed countries allow a better global classification of trends. The aim of the study is to develop a basis for assessing future development scenarios of cities and to identify potential fields of action.,
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  • The main concern of this work is binaural processing for acoustical environments, and the evaluation of room acoustical simulations against the corresponding real sound fields. For this purpose the real sound fields and the simulations were virtualized by means of binaural synthesis - a method that aims at reproducing the sound pressure signals at the listener's ear drums. Before the comparison could be achieved, the performance of binaural synthesis was analyzed, and the input data that is required for acoustical simulations and perceptual evaluations were acquired. Results from this thesis show that most simulations can render plausible replica of the acoustic reality, while remaining perceptual differences are attributable to simplifications of the modeling algorithms and to uncertainties in collecting the input data.,Das Hauptanliegen dieser Arbeit ist die binaurale Signalverarbeitung für akustische Umgebungen und die Evaluation raumakustischer Simulationen im Vergleich zu den entsprechenden realen Schallfeldern. Zu diesem Zweck wurden sowohl die simulierten, als auch die realen Schallfelder mittels Binauralsynthese virtualisiert - einem Verfahren, dass darauf abzielt die Schalldrucksignale am Trommelfell einer Hörerin zu reproduzieren. Vor der eigentlichen Evaluation wurde dazu die Leistungsfähigkeit der Binauralsynthese untersucht und die für die Simulation und Evaluation benötigten Eingangsdaten zusammengetragen. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die meisten Simulationsverfahren eine plausible Abbildung der akustischen Realität liefern und dass verbleibende perzeptive Unterschiede zum einen vereinfachenden Annahmen der Simulationsalgorithmen zuzuweisen sind und zum anderen aus Messunsicherheiten in den Eingangsdaten resultieren.,
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  • Coded multicasting has been shown to be a promising approach to significantly improve the performance of content delivery networks with multiple caches downstream of a common multicast link. However, the schemes that have been shown to achieve order-optimal performance require content items to be partitioned into several packets that grows exponentially with the number of caches, leading to codes of exponential complexity that jeopardize their promising performance benefits. In this paper, we address this crucial performance-complexity tradeoff in a heterogeneous caching network setting, where edge caches with possibly different storage capacity collect multiple content requests that may follow distinct demand distributions. We extend the asymptotic (in the number of packets per file) analysis of shared link caching networks to heterogeneous network settings, and present novel coded multicast schemes, based on local graph coloring, that exhibit polynomial-time complexity in all the system parameters, while preserving the asymptotically proven multiplicative caching gain even for finite file packetization. We further demonstrate that the packetization order (the number of packets each file is split into) can be traded-off with the number of requests collected by each cache, while preserving the same multiplicative caching gain. Simulation results confirm the superiority of the proposed schemes and illustrate the interesting request aggregation vs. packetization order tradeoff within several practical settings. Our results provide a compelling step towards the practical achievability of the promising multiplicative caching gain in next generation access networks.
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  • Anthropomorphic framing of social robots is widely believed to facilitate human-robot interaction. In two subsequent studies, the impact of anthropomorphic framing was examined regarding the subjective perception of a robot and the willingness to donate money for this robot. In both experiments, participants received either an anthropomorphic or a functional description of a humanoid NAO robot prior to a cooperative task. Afterwards the perceived robot’s humanlike perception and the willingness to “save” the robot from malfunctioning were assessed (donation behavior). Surprisingly, the first study revealed a negative effect of anthropomorphic framing on the willingness to donate. This negative effect disappeared if the robot’s functional value for the task fulfillment was additionally made explicit (Study 2). In both studies, no effect of anthropomorphic framing on the humanlike perception of the robot was found. However, the behavioral results support the relevance of a functional awareness in social human-robot interaction.
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  • The four articles of this dissertation assess how much entrepreneurs contribute to sustainable development and how this contribution can be increased. By doing so, this dissertation wants to help academics and practitioners to better measure and manage the sustainability contribution of entrepreneurship. Article 1 and 2 focus on measurement in individual firms. Article 1 develops a practical approach to capture the actual impact of individual venture and article 2 tests this approach in practice with 87 individuals participants from 58 entrepreneurial organizations. Then, article 3 explores more scalable ways to measure the sustainability contribution of multiple ventures and tests this approach with 588 ventures from Germany. Finally, article 4 explores the mechanisms through which entrepreneurial contributions to sustainable development occur and create the largest impact.,Die vier Artikel der Dissertation untersuchen wie stark Gründer zur nachhaltigen Entwicklung beitragen und wie ihre Beitrag erhöht werden können. Die Forschung zielt darauf ab Wissenschaftlern und Praktikern dabei zu helfen die Nachhaltigkeitswirkung von jungen Gründern besser zu messen und zu managen. Dabei konzentrieren sich Artikel 1 und 2 auf die Messung bei einzelnen Unternehmen. Artikel 1 befasst sich mit der Entwicklung eines praktikablen Ansatzes zur Wirkungsmessung, während Artikel 2 diesen Ansatz in der Praxis testet mit 87 Teilnehmern von 58 unternehmerischen Organisationen. Artikel 3 untersucht skalierbarere Ansätze um die Beiträge von mehreren Gründungen zur nachhaltigen Entwicklung zu untersuchen und testet diesen Ansatz an 588 jungen Unternehmen in Deutschland. Abschließend befasst sich Artikel 4 mit den Mechanismen durch die junge Gründer zur nachhaltigen Entwicklung beitragen und wie der Beitrag junger Gründer erhöht werden kann.,
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  • This thesis deals with light matter interaction and electron dynamics in coupled systems of nanostructured III-V semiconductors, particularly with quantum dots embedded in quantum wells. Its focus is on the role of dimensionality and the characterization of quantum dot states with respect to their two- and many-level nature. The sample under investigation is a semiconductor optical amplifier under standard operating conditions, in particular at room temperature. An essential part of the work and a prerequisite of the experimental results is the re–development of a setup for heterodyne detection of laser pulses. Compared to the established pump–probe experiment, the duration of a single measurement was reduced by a factor of 100. This allowed the introduction of simultaneous multi–power measurements that are used to investigate the non–linear response of the system. More than that, several novel techniques have been developed: The Frequency Resolved Optical Short–pulse Characterization by Heterodyning (FROSCH) for pulse shape analysis, the sideband pump–probe technique for low signal measurements, and finally a method for two–dimensional coherent spectroscopy. All these techniques can be used on the same setup without significant realignment. A detailed description is given in part II. In a first set of experiments we were able to observe Rabi oscillations of the quantum dot exciton ground state at room temperature as a typical property of two–level systems. These observations on a femtosecond timescale were enabled by the FROSCH technique when the ground state oscillations caused a characteristic pulse shape modification. On the other hand, the many–level characteristics dominated a large set of pump–probe measurements presented in chapter 10. Under the assumption of a linear superposition of zero–dimensional quantum dot states on the one hand and two- or three-dimensional continuum states on the other hand, it was not possible to describe the electron dynamics. The introduction of “crossed excitons” into the model allowed for a consistent explanation of the gain dynamics. These crossed excitons are formed by Coulomb attraction of a zero–dimensional single carrier state and another one of higher dimensionality. The crossed excitons affect the optical transitions as well as the carrier diffusion in the quantum well. The apparent contradiction in these findings with respect to the two- and many-level characteristics is resolved in the final experimental part by two–dimensional coherent spectroscopy. This technique uses white laser pulses and merges all technical approaches developed in the previous parts. This allows the observation of the coherent coupling of states with large energy separation. The reliability of the technique is proven by the extraction of dephasing times that are in excellent agreement with literature values. In the two–dimensional spectra we find distinct signatures of crossed excitons that can be investigated in detail by this novel technique.,Diese Dissertation setzt sich mit der Licht–Materie–Wechselwirkung und der Elektronendynamik in gekoppelten Systemen von nanostrukturierten III-V–Halbleitern am Beispiel in Quantenfilme eingebetteter Quantenpunkte auseinander. Dabei wird insbesondere der Einfluss der Dimensionalität untersucht und die Frage nach der Charakterisierung von Quantenpunktzuständen hinsichtlich ihrer Eigenschaften als Zwei- bzw. Viel-Niveau-Systemen behandelt. Als Probe dient ein optischer Halbleiter-Verstärker, der unter typischen Anwendungsbedingungen untersucht wird, also insbesondere bei Raumtemperatur. Wesentlicher Bestandteil der Arbeit und Grundlage der experimentellen Ergebnisse war die Weiterentwicklung eines Aufbaus zur heterodynen Detektion von Laserpulsen. Dabei konnte für die etablierte Pump-Probe-Technik die nötige Messzeit um einen Faktor 100 verkürzt werden. Dies ermöglichte auch die Einführung simultaner Messungen mit abgestuften Anregungsintensitäten zur Untersuchung nichtlinearer Antworten des Systems. Darüber hinaus wurden mehrere neue Techniken entwickelt: Die “Frequency Resolved Optical Short-pulse Characterization by Heterodyning” (FROSCH) zur Analyse von Pulsformen, die Seitenband-Pump-Probe zur Messung sehr kleiner Signale und zuletzt ein Aufbau zur zweidimensionalen kohärenten Spektroskopie. All diese Techniken sind ohne nennenswerte Umbauarbeiten am selben Versuchsstand nutzbar und im Teil II der Dissertation detailiert beschrieben. Zunächst konnten mit der FROSCH–Technik Rabi-Oszillationen des Exzitonen-Grundzustandes als typische Eigenschaft eines Zwei-Niveau-Systems in Quantenpunkten bei Raumtemperatur nachgewiesen werden. Die Beobachtung dieses Effekts auf der Zeitskala von Femtosekunden wurde durch die FROSCH-Technik ermöglicht. Das Oszillieren des Grundzustandes führt dabei zu einer charakteristischen Pulsverformung. Im Gegensatz dazu zeigte sich die Viel-Niveau-Charakteristik in einer Vielzahl von Pump-Probe- Messungen, die in Abschnitt 10 präsentiert werden. Die erhobenen Daten konnten dabei nicht im Rahmen einer linearen Überlagerung von nulldimensionalen Zuständen einerseits und zwei- bzw. dreidimensionalen Zuständen andererseits erklärt werden. Durch die Einführung gekreuzter Exzitonen (“crossed excitons”), die einen durch Coulomb-Weschselwirkung gebundenen Zustand je eines null- und eines höherdimensionalen Einzelladungsträgerzustands darstellen, konnte eine konsistente Erklärung für die beobachtete Verstärkungsdynamik geliefert werden. Dies gilt sowohl in Hinblick auf die Anregung optischer Übergänge als auch bezüglich der Ladungsträgerdiffusion im Quantenfilm. Die Vereinigung dieser widersprüchlich anmutenden Ergebnisse hinsichtlich Zwei- oder Viel-Niveau-Charakteristik erfolgt im letzten experimentellen Teil mit Hilfe der zweidimensionalen kohärenten Spektroskopie. Diese Technik vereint alle zuvor entwickelten technischen Ansätze und ermöglicht durch den Einsatz von weißen Laserpulsen die Identifikation kohärenter Kopplungen von Übergängen mit großem energetischen Abstand. Die Zuverlässigkeit der Technik wird durch die Extraktion von Kohärenzzeiten der Quantenpunkte und den Abgleich mit Literaturdaten belegt. Darüber hinaus weisen die zweidimensionalen Spektren deutliche Signaturen gekreuzter Exzitonen auf, womit erstmalig eine direkte Beobachtung dieser optischen Übergänge möglich wird.,
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  • Methodological discussions often oversimplify by distinguishing between “the” quantitative and “the” qualitative paradigm and by arguing that quantitative research processes are organized in a linear, deductive way while qualitative research processes are organized in a circular and inductive way. When comparing two selected quantitative traditions (survey research and big data research) with three qualitative research traditions (qualitative content analysis, grounded theory and social-science hermeneutics), a much more complex picture is revealed: The only differentiation that can be upheld is how “objectivity” and “intersubjectivity” are defined. In contrast, all research traditions agree that partiality is endangering intersubjectivity and objectivity. Countermeasures are self-reflexion and transforming partiality into perspectivity by using social theory. Each research tradition suggests further countermeasures such as falsification, triangulation, parallel coding, theoretical sensitivity or interpretation groups. When looking at the overall organization of the research process, the distinction between qualitative and quantitative research cannot be upheld. Neither is there a continuum between quantitative research, content analysis, grounded theory and social-science hermeneutics. Rather, grounded theory starts inductively and with a general research question at the beginning of analysis which is focused during selective coding. The later research process is organized in a circular way, making strong use of theoretical sampling. All other traditions start research deductively and formulate the research question as precisely as possible at the beginning of the analysis and then organize the overall research process in a linear way. In contrast, data analysis is organized in a circular way. One consequence of this paper is that mixing and combining qualitative and quantitative methods becomes both easier (because the distinction is not as grand as it seems at first sight) and more difficult (because some tricky issues of mixing specific to mixing specific types of methods are usually not addressed in mixed methods discourse).
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  • Recent progress in the activity improvement of anode catalysts for acidic electrochemical water splitting was largely achieved through empirical studies of iridium-based bimetallic oxides. However, practical, experimentally accessible, yet general predictors of catalytic OER activity are lacking. This study investigates iridium and iridium-nickel thin film model electrocatalysts for the OER and identifies a set of general ex situ properties that allow the reliable prediction of their OER activity. Well defined Ir-based catalysts of various chemical nature and composition were synthesized by magnetron sput-tering. Correlation of physico-chemical and electrocatalytic properties revealed two experimental OER activity descriptors that are able to predict trends in the OER activity of unknown Ir based catalyst systems. More specifically, our study demonstrates that the IrIII+ and OH-surface concentration of the oxide catalyst constitute closely correlated, and generally applicable OER activity predictors. Based on these, an experimental volcano relationship of Ir-based OER electrocatalysts is presented and discussed.
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