Portfolio Approaches in Constraint Programming

Recent research has shown that the performance of a single, arbitrarily efficient algorithm can be significantly outperformed by using a portfolio of —possibly on-average slower— algorithms. Within the Constraint Programming (CP) context, a portfolio solver can be seen as a particular constraint solver that exploits the synergy between the constituent solvers of its portfolio for predicting which is (or which are) the best solver(s) to run for solving a new, unseen instance. In this thesis we examine the benefits of portfolio solvers in CP. Despite portfolio approaches have been extensively studied for Boolean Satisfiability (SAT) problems, in the more general CP field these techniques have been only marginally studied and used. We conducted this work through the investigation, the analysis and the construction of several portfolio approaches for solving both satisfaction and optimization problems. We focused in particular on sequential approaches, i.e., single-threaded portfolio solvers always running on the same core. We started from a first empirical evaluation on portfolio approaches for solving Constraint Satisfaction Problems (CSPs), and then we improved on it by introducing new data, solvers, features, algorithms, and tools. Afterwards, we addressed the more general Constraint Optimization Problems (COPs) by implementing and testing a number of models for dealing with COP portfolio solvers. Finally, we have come full circle by developing sunny-cp: a sequential CP portfolio solver that turned out to be competitive also in the MiniZinc Challenge, the reference competition for CP solvers.

Das strukturierte Portfolio zur Dokumentation des orientierenden Praktikums für Lehramtsstudierende

Die Kompetenzorientierung der Lehrerbildung bezieht sich nicht nur auf die universitären Ausbildungsabschnitte des Lehramtsstudiums, sondern auch auf die praktischen Phasen. Daher ist es von Interesse, diese praktischen Phasen genauer zu untersuchen. Bisherige Forschungsarbeiten konzentrierten sich dabei vor allem auf die Kompetenzentwicklung (Bach, 2013; Gröschner & Schmitt, 2012; Schubarth et al., 2012) und auf die Betreuung im Schulpraktikum (Bach, 2013; Hascher, 2012; Schubarth et al., 2011). Die Untersuchung dieser Arbeit stellt die Praktikumsdokumentation in den Fokus, da diese ebenfalls zur Kompetenzförderung im Schulpraktikum beitragen kann. Dazu werden zwei Formen von Praktikumsdokumentationen gegenübergestellt. Dies sind einerseits die Praktikumsaufgaben, die als offene Reflexionsaufgaben formuliert werden und andererseits ein strukturiertes Arbeitsheft mit dem Ziel, die Beobachtungskompetenz der Studierenden anzuleiten und die Dokumentation der Beobachtungen zu strukturieren. Diese beiden Formen der Praktikumsdokumentation werden hinsichtlich der Akzeptanz, der Entwicklung der Kompetenzen, der Selbstwirksamkeitserwartung und des pädagogisch-psychologischen Wissens miteinander verglichen. Die Angaben von n = 66 Studierenden, die das Arbeitsheft im Orientierenden Praktikum nutzten, wurden in einem prä-post-follow-up-Design untersucht und zwei Referenzgruppen gegenübergestellt. Die erste Referenzgruppe (n = 64) hatte das Orientierende Schulpraktikum noch nicht absolviert. Die zweite Referenzgruppe (n = 105) hatte dieses beendet und mit den Praktikumsaufgaben gearbeitet. Mit Hilfe von Online-Fragebögen wurden Daten zu Rahmenbedingungen des Schulpraktikums, die selbsteingeschätzte Kompetenz der Studierenden, die Relevanz und Anwendungshäufigkeit der Kompetenzen (adaptierte Skala nach Gröschner, 2009), die allgemeine Selbstwirksamkeitserwartung (Jerusalem & Schwarzer, 1999), das pädagogisch-psychologische Wissen sowie die Akzeptanz erfasst. Die Ergebnisse zeigen keine Unterschiede in der Kompetenz- und Relevanzeinschätzung sowie bei der Selbstwirksamkeitserwartung und dem Wissen zwischen den Gruppen. Signifikant besser schätzten die Studierenden mit dem Arbeitsheft die Anwendungshäufigkeit der Kompetenzen und die Akzeptanz der Praktikumsdokumentation ein. Das neu entwickelte Arbeitsheft und die Praktikumsaufgaben fördern die Kompetenzentwicklung wahrscheinlich in vergleichbarem Maß. Die Studierenden akzeptieren das Arbeitsheft jedoch mehr, was eine wichtige Implementationsbedingung ist. Das Design der Studie sowie die Selbstselektion der Gruppen schränken die Aussagekraft der Studie ein. Zu betonen ist jedoch, dass im Rahmen dieser Studie erstmalig versucht wurde, eine längsschnittliche Interventionsstudie mit Praktikumsdokumentationen umzusetzen sowie die Gelingensbedingungen von Schulpraktika und Kompetenzentwicklung im Lehramtsstudium zu untersuchen.

The effectiveness of ERC advanced life support (ALS) provider courses for the retention of ALS knowledge

Out-of-hospital emergency physicians in Austria need mandatory emergency physician training, followed by biennial refresher courses. Currently, both standardized ERC advanced life support (ALS) provider courses and conventional refresher courses are offered. This study aimed to compare the retention of ALS-knowledge of out-of-hospital emergency physicians depending on whether they had or had not participated in an ERC-ALS provider course since 2005.

Portfolio-optimization models for small investors

Since 2010, the client base of online-trading service providers has grown significantly. Such companies enable small investors to access the stock market at advantageous rates. Because small investors buy and sell stocks in moderate amounts, they should consider fixed transaction costs, integral transaction units, and dividends when selecting their portfolio. In this paper, we consider the small investor’s problem of investing capital in stocks in a way that maximizes the expected portfolio return and guarantees that the portfolio risk does not exceed a prescribed risk level. Portfolio-optimization models known from the literature are in general designed for institutional investors and do not consider the specific constraints of small investors. We therefore extend four well-known portfolio-optimization models to make them applicable for small investors. We consider one nonlinear model that uses variance as a risk measure and three linear models that use the mean absolute deviation from the portfolio return, the maximum loss, and the conditional value-at-risk as risk measures. We extend all models to consider piecewise-constant transaction costs, integral transaction units, and dividends. In an out-of-sample experiment based on Swiss stock-market data and the cost structure of the online-trading service provider Swissquote, we apply both the basic models and the extended models; the former represent the perspective of an institutional investor, and the latter the perspective of a small investor. The basic models compute portfolios that yield on average a slightly higher return than the portfolios computed with the extended models. However, all generated portfolios yield on average a higher return than the Swiss performance index. There are considerable differences between the four risk measures with respect to the mean realized portfolio return and the standard deviation of the realized portfolio return.

New Product Portfolio Performance in Family Firms

This study investigates the relationship between top management team (TMT) innovation orientation and new product portfolio performance in small and medium-sized family firms by exploring two family firm-specific sources of TMT diversity as moderators: the number of generations involved in the TMT and the ratio of family members in the TMT. Results indicate that family-induced diversity in the TMT has opposing moderating effects. Although a positive relationship exists between TMT innovation orientation and new product portfolio performance when multiple generations are involved in the TMT, TMT innovation orientation and new product portfolio performance experience a negative relationship when the ratio of family members in the TMT is high. The study discusses theoretical and managerial implications of the findings and develops avenues for future research.

Lernprozesse dokumentieren, reflektieren und beurteilen. Lerntagebuch und Portfolio in Bildungsforschung und Bildungspraxis

Die Beiträge greifen "den Wandel von einer Lehr- hin zu einer Lernkultur" auf und konzentrieren sich dabei auf "zwei Indikatoren dieses Wandels: die Einführung von Lerntagebüchern und die Implementierung von Portfolios im Bildungsbereich, und zwar im schulischen Unterricht, in der Lehrer-Grundausbildung sowie in der Weiterbildung. Der Lerntagebuch- und Portfolio-Ansatz implizieren eine bestimmte Haltung gegenüber dem Lernen und Lehren. Der Einsatz von Tagebüchern und Portfolios führt Lehrende dazu, ihren Unterricht für neue Zugänge zu öffnen und ihre Rolle als Lernbegleiter/innen und -berater/innen zu professionalisieren. Andererseits erfordern Tagebücher und Portfolios von Lernenden eine aktive, selbstreflexive und eigenverantwortliche Auseinandersetzung mit ihrem Lernprozess. In diesem Band werden zum einen praxisbezogene Erfahrungen, zum anderen aktuelle Erkenntnisse aus der Forschung zum Potenzial des Lerntagebuch- und Portfolio-Ansatzes präsentiert. Jeweils drei bis fünf Beiträge zum Kontext Schule, Hochschule und Weiterbildung sind drei Hauptteilen zugeordnet: 1. Grundüberlegungen zur neuen Lernkultur und zur Arbeit mit Lerntagebuch bzw. Portfolio; 2. Lerntagebücher in Forschung und Praxis; 3. Portfolios in Forschung und Praxis.