Verhandlungen

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Advances in Dynamic Modeling and Computation for Count Data

A class of multi-process models is developed for collections of time indexed count data. Autocorrelation in counts is achieved with dynamic models for the natural parameter of the binomial distribution. In addition to modeling binomial time series, the framework includes dynamic models for multinomial and Poisson time series. Markov chain Monte Carlo (MCMC) and Po ́lya-Gamma data augmentation (Polson et al., 2013) are critical for fitting multi-process models of counts. To facilitate computation when the counts are high, a Gaussian approximation to the P ́olya- Gamma random variable is developed.

Three applied analyses are presented to explore the utility and versatility of the framework. The first analysis develops a model for complex dynamic behavior of themes in collections of text documents. Documents are modeled as a “bag of words”, and the multinomial distribution is used to characterize uncertainty in the vocabulary terms appearing in each document. State-space models for the natural parameters of the multinomial distribution induce autocorrelation in themes and their proportional representation in the corpus over time.

The second analysis develops a dynamic mixed membership model for Poisson counts. The model is applied to a collection of time series which record neuron level firing patterns in rhesus monkeys. The monkey is exposed to two sounds simultaneously, and Gaussian processes are used to smoothly model the time-varying rate at which the neuron’s firing pattern fluctuates between features associated with each sound in isolation.

The third analysis presents a switching dynamic generalized linear model for the time-varying home run totals of professional baseball players. The model endows each player with an age specific latent natural ability class and a performance enhancing drug (PED) use indicator. As players age, they randomly transition through a sequence of ability classes in a manner consistent with traditional aging patterns. When the performance of the player significantly deviates from the expected aging pattern, he is identified as a player whose performance is consistent with PED use.

All three models provide a mechanism for sharing information across related series locally in time. The models are fit with variations on the P ́olya-Gamma Gibbs sampler, MCMC convergence diagnostics are developed, and reproducible inference is emphasized throughout the dissertation.

Table 3.1 Content and composition of air in an ice profile from Camp III i Greenland

The air trapped in freshly formed ice gives information concerning the ice formation processes as weH as concerning severa,l environmental parameters at the time of ice formation. Air arnount, air composition, and the size and form of bubbles may change with time. Possible processes responsible for such changes are discussed. In very cold ice air content and air composition remain almost unchanged. Samples of ancient atmospheric air are therefore very weH preserved in cold ice. In temperate ice changes of the air amount and air composition depend on the intergranular water fiow through the glacier. This waterfiow can be estimated by measuring air amount and air composition in ice sampIes.

Utemiljön som undervisningsverktyg inom matematiken : En studie om fyra lärares uppfattningar och användning av utomhusmatematik i årskurs 1-3

Syftet med denna studie var att undersöka hur lärares uppfattningar om utomhusmatematik som undervisningsmetod är i årskurserna 1-3 samt i vilken utsträckning de använder detta. De frågeställningarna som var bärande i studien var hur användandet av utomhusmatematik ser ut, vilka för- och nackdelar informanterna ser med utomhusmatematik, om något kunskapsområde inom matematiken lämpar sig bättre eller sämre vid användning av undervisningsformen samt om det är någon av de matematiska förmågorna eleverna lättare kan utveckla med detta. Metoden som tillämpades var kvalitativa semistrukturerade intervjuer med fyra lärare vilka har arbetat olika länge samt arbetar i delvis olika årskurser och på olika skolor. Resultatet visade att användande av utomhusmatematik inte är allt för stort men intresset för undervisningsformen är desto större. En bidragande orsak till att det inte används är storleken på klasserna idag. En fördel som informanterna ser med undervisningsformen är att eleverna får arbeta konkret, praktiskt, röra på sig samt att de får frisk luft. Med hjälp av utomhusmatematiken anser informanterna att både kunskapsområdena inom matematiken och de matematiska förmågorna går att utveckla med utomhusmatematik.

Design and development of a diagonal-airflow batch dryer for spatial drying homogeneity

Das Verfahren der Lebensmitteltrocknung wird häufig angewendet, um ein Produkt für längere Zeit haltbar zu machen. Obst und Gemüse sind aufgrund ihres hohen Wassergehalts leicht verderblich durch biochemische Vorgänge innerhalb des Produktes, nicht sachgemäße Lagerung und unzureichende Transportmöglichkeiten. Um solche Verluste zu vermeiden wird die direkte Trocknung eingesetzt, welche die älteste Methode zum langfristigen haltbarmachen ist. Diese Methode ist jedoch veraltet und kann den heutigen Herausforderungen nicht gerecht werden. In der vorliegenden Arbeit wurde ein neuer Chargentrockner, mit diagonalem Luftstömungskanal entlang der Länge des Trocknungsraumes und ohne Leitbleche entwickelt. Neben dem unbestreitbaren Nutzen der Verwendung von Leitblechen, erhöhen diese jedoch die Konstruktionskosten und führen auch zu einer Erhöhung des Druckverlustes. Dadurch wird im Trocknungsprozess mehr Energie verbraucht. Um eine räumlich gleichmäßige Trocknung ohne Leitbleche zu erreichen, wurden die Lebensmittelbehälter diagonal entlang der Länge des Trockners platziert. Das vorrangige Ziel des diagonalen Kanals war, die einströmende, warme Luft gleichmäßig auf das gesamte Produkt auszurichten. Die Simulation des Luftstroms wurde mit ANSYS-Fluent in der ANSYS Workbench Plattform durchgeführt. Zwei verschiedene Geometrien der Trocknungskammer, diagonal und nicht diagonal, wurden modelliert und die Ergebnisse für eine gleichmäßige Luftverteilung aus dem diagonalen Luftströmungsdesign erhalten. Es wurde eine Reihe von Experimenten durchgeführt, um das Design zu bewerten. Kartoffelscheiben dienten als Trocknungsgut. Die statistischen Ergebnisse zeigen einen guten Korrelationskoeffizienten für die Luftstromverteilung (87,09%) zwischen dem durchschnittlich vorhergesagten und der durchschnittlichen gemessenen Strömungsgeschwindigkeit. Um den Effekt der gleichmäßigen Luftverteilung auf die Veränderung der Qualität zu bewerten, wurde die Farbe des Produktes, entlang der gesamten Länge der Trocknungskammer kontaktfrei im on-line-Verfahren bestimmt. Zu diesem Zweck wurde eine Imaging-Box, bestehend aus Kamera und Beleuchtung entwickelt. Räumliche Unterschiede dieses Qualitätsparameters wurden als Kriterium gewählt, um die gleichmäßige Trocknungsqualität in der Trocknungskammer zu bewerten. Entscheidend beim Lebensmittel-Chargentrockner ist sein Energieverbrauch. Dafür wurden thermodynamische Analysen des Trockners durchgeführt. Die Energieeffizienz des Systems wurde unter den gewählten Trocknungsbedingungen mit 50,16% kalkuliert. Die durchschnittlich genutzten Energie in Form von Elektrizität zur Herstellung von 1kg getrockneter Kartoffeln wurde mit weniger als 16,24 MJ/kg und weniger als 4,78 MJ/kg Wasser zum verdampfen bei einer sehr hohen Temperatur von jeweils 65°C und Scheibendicken von 5mm kalkuliert. Die Energie- und Exergieanalysen für diagonale Chargentrockner wurden zudem mit denen anderer Chargentrockner verglichen. Die Auswahl von Trocknungstemperatur, Massenflussrate der Trocknungsluft, Trocknerkapazität und Heiztyp sind die wichtigen Parameter zur Bewertung der genutzten Energie von Chargentrocknern. Die Entwicklung des diagonalen Chargentrockners ist eine nützliche und effektive Möglichkeit um dei Trocknungshomogenität zu erhöhen. Das Design erlaubt es, das gesamte Produkt in der Trocknungskammer gleichmäßigen Luftverhältnissen auszusetzen, statt die Luft von einer Horde zur nächsten zu leiten.

Large Numerical Models in Continuous Hybrid Simulation

Hybrid simulation is a technique that combines experimental and numerical testing and has been used for the last decades in the fields of aerospace, civil and mechanical engineering. During this time, most of the research has focused on developing algorithms and the necessary technology, including but not limited to, error minimisation techniques, phase lag compensation and faster hydraulic cylinders. However, one of the main shortcomings in hybrid simulation that has pre- vented its widespread use is the size of the numerical models and the effect that higher frequencies may have on the stability and accuracy of the simulation. The first chapter in this document provides an overview of the hybrid simulation method and the different hybrid simulation schemes, and the corresponding time integration algorithms, that are more commonly used in this field. The scope of this thesis is presented in more detail in chapter 2: a substructure algorithm, the Substep Force Feedback (Subfeed), is adapted in order to fulfil the necessary requirements in terms of speed. The effects of more complex models on the Subfeed are also studied in detail, and the improvements made are validated experimentally. Chapters 3 and 4 detail the methodologies that have been used in order to accomplish the objectives mentioned in the previous lines, listing the different cases of study and detailing the hardware and software used to experimentally validate them. The third chapter contains a brief introduction to a project, the DFG Subshake, whose data have been used as a starting point for the developments that are shown later in this thesis. The results obtained are presented in chapters 5 and 6, with the first of them focusing on purely numerical simulations while the second of them is more oriented towards a more practical application including experimental real-time hybrid simulation tests with large numerical models. Following the discussion of the developments in this thesis is a list of hardware and software requirements that have to be met in order to apply the methods described in this document, and they can be found in chapter 7. The last chapter, chapter 8, of this thesis focuses on conclusions and achievements extracted from the results, namely: the adaptation of the hybrid simulation algorithm Subfeed to be used in conjunction with large numerical models, the study of the effect of high frequencies on the substructure algorithm and experimental real-time hybrid simulation tests with vibrating subsystems using large numerical models and shake tables. A brief discussion of possible future research activities can be found in the concluding chapter.

Interview with Hans G. Hornung

An interview in two sessions, June and July 2014, with Hans Georg Hornung, Clarence L. Johnson Professor of Aeronautics, emeritus, in the Division of Engineering and Applied Science. Dr. Hornung describes the origins of the German Templer Colony in Palestine and his upbringing there before and during World War II. Family moves to Templer settlement, Melbourne, Australia, 1948. He attends technical college; University of Melbourne; master’s in engineering, 1962. Researcher, Aeronautical Research Laboratories, Melbourne; PhD, Imperial College, London, 1965. He recalls his academic career at the Australian National University, Canberra (1967-1980); his interest in hypersonics; building free-piston shock tunnel with Raymond Stalker. Sabbatical in Darmstadt with Ernst Becker. Seven years as director of fluid-mechanics institute of the DLR [Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt], in Göttingen. Comes to Caltech in 1987 to succeed Hans W. Liepmann as director of GALCIT [Graduate Aerospace Laboratories, California Institute of Technology]. Recalls his various aero colleagues, his work with Rocketdyne on Caltech’s T5 (successor to Canberra’s T3 shock tunnel) and Ludwieg tube, collaboration with JPL on space program, and work with graduate students Simon Sanderson and Eric Cummings. Discusses his involvement in various scientific societies and his current activities and continuing research as an emeritus professor.

Investigación jurídica y sociojurídica en Colombia. Resultados y avances en investigación

La Universidad de Medellín, Vicerrectoría de Investigaciones, en desarrollo de la política de socialización y divulgación, y comprometida con el fortalecimiento, apoyo y sostenibilidad de los grupos de investigación, realizó del 2 al 4 de mayo de 2005, las VII Jornadas de Investigación. El evento arrojó resultados altamente satisfactorios, tanto por la calidad de las temáticas como por el establecimiento de redes y amplias posibilidades de concretar alianzas y convenios que indudablemente fortalecerán las capacidades investigativas de la Universidad. Convencidos de la responsabilidad social de contribuir a la promoción de la cultura científica nacional y a la divulgación y aprobación social del conocimiento, compartimos, a través del siguiente texto, las principales reflexiones del evento, con el ánimo de propiciar nuevas e inacabas discusiones.

Lecciones aprendidas Proyecto Sistema de Alertas Tempranas de la ciudad de Medellín y el Valle de Aburrá - SIATA

Aprender de la experiencia de proyectos anteriores contribuye a disminuir los riesgos, evitar problemas ya identificados y reutilizar las buenas prácticas para reducir el número de proyectos no exitosos -- El objetivo de esta investigación es el de documentar las lecciones aprendidas durante la ejecución del proyecto: Sistema de Alertas Tempranos de la ciudad de Medellín y el Valle de Aburrá, SIATA, con el fin de consolidar una base de conocimiento para ser revisada y estudiada en futuras ocasiones

Motor- und Aggregate-Akustik : 9. Magdeburger Symposium ; Tagungsband

Prof. Dr.-Ing. Hermann Rottengruber, Dr.-Ing. Wilfried Henze, Dr.-Ing. Tommy Luft (Hrsg.) und 47 Mitautoren

Dörfliche Freiraumkultur im 19. und frühen 20. Jahrhundert - dargestellt am südlichen Sauerland

Entgegengesetzt zur sich ausweitenden Unwirtlichkeit der Dörfer ist unter den Publikumszeitschriften ein neues Land-Genre entstanden mit dem Trendsetter LandLust (mittlerweile 1 Mio. Auflage) und einer unübersehbaren Flut von Nachahmer-Zeitschriften im Gefolge. Die sich hier spiegelnde Idyllisierung des Ländlich-Dörflichen gab den Anstoß für die Dissertation. Den gängigen Klischees vom „alten Dorf“ mit Bauerngarten und Obstwiesenkranz, Dorflinde und Dorfteich sollte eine differenzierende Aufarbeitung der Geschichte dörflicher Freiräume und Freiraumkultur entgegengesetzt und der Nachweis einer räumlichen, zeitlichen und gesellschaftlichen Variabilität erbracht werden. Dabei wurde das Thema auf den Zeitraum 19. bis frühes 20. Jahrhundert und auf das südliche Sauerland als Untersuchungsregion eingegrenzt. Es kam ein Bündel von Methoden zum Einsatz, die zu sich ergänzenden Ergebnissen führten: Literaturarbeit, Akten-, Karten- und Bildauswertung, Interviews und Spurensuche vor Ort. Am Anfang der Untersuchung stand die Analyse der preußischen Urhandrisse aus den 1830er Jahren. Die identifizierten Freiräume wurden klassifiziert. Es konnte nachgewiesen werden, dass natürliche Voraussetzungen wie Boden, Relief und Klima, dazu Erbrechtstradition und Ortsgröße die jeweiligen Freiraummuster deutlich bestimmten und örtlich differenzierten. Entlang von drei wesentlichen Entwicklungssträngen wurde anschließend der Wandel dörflicher Freiräume und Freiraumkultur untersucht: Die Veränderungen in der Landwirtschaft, die Entwicklungen im Garten- und Obstbau sowie das Aufkommen der Freizeit am Ende des 19. Jahrhunderts. Bereits im frühen 19. Jahrhundert wirkten agrarreformerische Aktivitäten auf die dörflichen Freiräume, etwa durch die Förderung neuer Anbaufrüchte. Staatliche landeskulturelle Verfahren machten es in der Folgezeit möglich, dichte Siedlungsbereiche aufzulockern und die Ortsentwicklung zu lenken; durch Umlegungen konnten Flächen für den Gemeinschaftsbedarf, z.B. Bleichplätze, ausgewiesen oder gesichert werden. Die Entwicklungen im Garten- und Obstbau wurden zunächst vor allem über die Förderung der Schulgärten vorangetrieben. Daneben wirkten populäre Garten-Lehrbücher, im Sauerland nachweislich das der Autorin Henriette Davidis (1801–1876). In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts professionalisierte sich der Gartenbau zunehmend: Im östlichen, bergigen Teil des Südsauerlandes entwickelte sich ein überregional bedeutsames Baumschulgebiet, das auch die Gehölzverwendung in der Region diversifizierte. Nach der Eröffnung der ersten Eisenbahnlinie 1861 bildete sich in den Bahnhofsdörfern ein ausreichender Kundenstamm für die Kunst- und Landschaftsgärtnerei: Hier verbürgerlichte die Gartenkultur. Der Industrialisierungsschub entlang der Bahnlinie löste eine Fülle weiterer Veränderungen aus. Dazu gehörte das Aufkommen der „freien Zeit“ bei der nicht landwirtschaftlich beschäftigten Bevölkerung. Dörfliche Freiräume im Südsauerland wandelten sich ab dem späten 19. Jahrhundert, weil die hier lebenden und arbeitenden Menschen ihren Bedürfnissen nach Erholung und Gemeinschaft auf neuartige Weisen nachgingen. Erholen, Spielen und Sporttreiben ließen völlig neue Freiraumtypen entstehen. Dabei fand eine Auffächerung statt, in der sich die diversifizierende ländliche Gesellschaft widerspiegelte. Auch neue Formen der Geselligkeit brachten neuartige Freiraumnutzungen mit sich: Umzüge und Feierlichkeiten unter freiem Himmel, die weder familiäre noch kirchliche Anlässe hatten – allen voran das Schützenfest. Seit dem späten 19. Jahrhundert motivierten positive Landschaftsbeschreibungen, die werbenden und strukturierenden Maßnahmen des Sauerländischen Gebirgsvereins (SGV) sowie die gute Erschließung durch die Eisenbahn die Menschen in den Ballungsräumen an Rhein und Ruhr, das Sauerland touristisch zu entdecken. Es entstanden Gartenwirtschaften und Aussichtstürme, Schwimmbäder und Kurparks. Sommerfrischler verbrachten mehrwöchige Urlaube auf dem Bauernhof. Viele landwirtschaftliche Betriebe gestalteten ihre Hofräume zu Vorgärten mit Blumenbeeten und Gartenlaube um, Obstwiesen wurden zu Liegewiesen für Luft- und Sonnenbäder. Die Untersuchung entlang der drei benannten Entwicklungsstränge mündet in eine Klassifizierung derjenigen dörflichen Freiräume, die zum Ende des Untersuchungs-zeitraumes, also um 1930, für das Südsauerland identifiziert werden konnten. Den aktuell verbreiteten Klischees vom „alten Dorf“ und seinen Freiräumen konnte so die entdeckte Differenziertheit gegenüber gestellt werden.

Experimental and modeling studies of forced convection storage and drying systems for sweet potatoes

Sweet potato is an important strategic agricultural crop grown in many countries around the world. The roots and aerial vine components of the crop are used for both human consumption and, to some extent as a cheap source of animal feed. In spite of its economic value and growing contribution to health and nutrition, harvested sweet potato roots and aerial vine components has limited shelf-life and is easily susceptible to post-harvest losses. Although post-harvest losses of both sweet potato roots and aerial vine components is significant, there is no information available that will support the design and development of appropriate storage and preservation systems. In this context, the present study was initiated to improve scientific knowledge about sweet potato post-harvest handling. Additionally, the study also seeks to develop a PV ventilated mud storehouse for storage of sweet potato roots under tropical conditions. In study one, airflow resistance of sweet potato aerial vine components was investigated. The influence of different operating parameters such as airflow rate, moisture content and bulk depth at different levels on airflow resistance was analyzed. All the operating parameters were observed to have significant (P < 0.01) effect on airflow resistance. Prediction models were developed and were found to adequately describe the experimental pressure drop data. In study two, the resistance of airflow through unwashed and clean sweet potato roots was investigated. The effect of sweet potato roots shape factor, surface roughness, orientation to airflow, and presence of soil fraction on airflow resistance was also assessed. The pressure drop through unwashed and clean sweet potato roots was observed to increase with higher airflow, bed depth, root grade composition, and presence of soil fraction. The physical properties of the roots were incorporated into a modified Ergun model and compared with a modified Shedd’s model. The modified Ergun model provided the best fit to the experimental data when compared with the modified Shedd’s model. In study three, the effect of sweet potato root size (medium and large), different air velocity and temperature on the cooling/or heating rate and time of individual sweet potato roots were investigated. Also, a simulation model which is based on the fundamental solution of the transient equations was proposed for estimating the cooling and heating time at the centre of sweet potato roots. The results showed that increasing air velocity during cooling and heating significantly (P < 0.05) affects the cooling and heating times. Furthermore, the cooling and heating times were significantly different (P < 0.05) among medium and large size sweet potato roots. Comparison of the simulation results with experimental data confirmed that the transient simulation model can be used to accurately estimate the cooling and heating times of whole sweet potato roots under forced convection conditions. In study four, the performance of charcoal evaporative cooling pad configurations for integration into sweet potato roots storage systems was investigated. The experiments were carried out at different levels of air velocity, water flow rates, and three pad configurations: single layer pad (SLP), double layers pad (DLP) and triple layers pad (TLP) made out of small and large size charcoal particles. The results showed that higher air velocity has tremendous effect on pressure drop. Increasing the water flow rate above the range tested had no practical benefits in terms of cooling. It was observed that DLP and TLD configurations with larger wet surface area for both types of pads provided high cooling efficiencies. In study five, CFD technique in the ANSYS Fluent software was used to simulate airflow distribution in a low-cost mud storehouse. By theoretically investigating different geometries of air inlet, plenum chamber, and outlet as well as its placement using ANSYS Fluent software, an acceptable geometry with uniform air distribution was selected and constructed. Experimental measurements validated the selected design. In study six, the performance of the developed PV ventilated system was investigated. Field measurements showed satisfactory results of the directly coupled PV ventilated system. Furthermore, the option of integrating a low-cost evaporative cooling system into the mud storage structure was also investigated. The results showed a reduction of ambient temperature inside the mud storehouse while relative humidity was enhanced. The ability of the developed storage system to provide and maintain airflow, temperature and relative humidity which are the key parameters for shelf-life extension of sweet potato roots highlight its ability to reduce post-harvest losses at the farmer level, particularly under tropical climate conditions.

USOS DA CARTOGRAFIA ANTI-RACISMO NAS LUTAS DO MOVIMENTO NEGRO BRASILEIRO

A cartografia é uma forma de representação espacial, tensionada por relações de poder, expressa de acordo com os interesses de quem a faz e utilizada para além da confecção de um mapa. A ciência, como resultado de um processo moderno-colonial, é tida hoje como a única forma de conhecimento credível. Isso significa dizer que determinados grupos produzem a hegemonia das representações cartográficas visando a transformação ou dominação. Várias são as maneiras de difundir a cartografia dominante como, por exemplo, os livros didáticos. Assim como também são várias as maneiras de subalternizar outras cartografias. Temos um cenário de disputas de diferentes representações do espaço com grupos, excluídos e oprimidos, na outra face da modernidade. Investigamos aqui o Movimento Negro brasileiro, em sua luta anti-racismo. Setores deste movimento social vêm fazendo usos da cartografia como um dos instrumentos para endossar lutas como a demarcação de terras Quilombolas e de Negros Rurais e o mapeamento de casas de religiões de matrizes africanas contra a intolerância religiosa.