Investigation of Limit Cycle Oscillations Using Aeroelastic-Harmonic Balance Method

This work investigates limit cycle oscillations in the transonic regime. A novel approach to predict Limit Cycle Oscillations using high fidelity analysis is exploited to accelerate calculations. The method used is an Aeroeasltic Harmonic Balance approach, which has been proven to be efficient and able to predict periodic phenomena. The behaviour of limit cycle oscillations is analysed using uncertainty quantification tools based on polynomial chaos expansions. To improve the efficiency of the sampling process for the polynomial-chaos expansions an adaptive sampling procedure is used. These methods are exercised using two problems: a pitch/plunge aerofoil and a delta-wing. Results indicate that Mach n. variability is determinant to the amplitude of the LCO for the 2D test case, whereas for the wing case analysed here, variability in the Mach n. has an almost negligible influence in amplitude variation and the LCO frequency variability has an almost linear relation with Mach number. Further test cases are required to understand the generality of these results.

Reducing Parametric Uncertainty in Limit Cycle Oscillations

The assimilation of discrete higher fidelity data points with model predictions can be used to achieve a reduction in the uncertainty of the model input parameters which generate accurate predictions. The problem investigated here involves the prediction of limit-cycle oscillations using a High-Dimensional Harmonic Balance method (HDHB). The efficiency of the HDHB method is exploited to enable calibration of structural input parameters using a Bayesian inference technique. Markov-chain Monte Carlo is employed to sample the posterior distributions. Parameter estimation is carried out on both a pitch/plunge aerofoil and Goland wing configuration. In both cases significant refinement was achieved in the distribution of possible structural parameters allowing better predictions of their
true deterministic values.

Application-Level Energy Awareness for OpenMP

Power, and consequently energy, has recently attained first-class system resource status, on par with conventional metrics such as CPU time. To reduce energy consumption, many hardware- and OS-level solutions have been investigated. However, application-level information - which can provide the system with valuable insights unattainable otherwise - was only considered in a handful of cases. We introduce OpenMPE, an extension to OpenMP designed for power management. OpenMP is the de-facto standard for programming parallel shared memory systems, but does not yet provide any support for power control. Our extension exposes (i) per-region multi-objective optimization hints and (ii) application-level adaptation parameters, in order to create energy-saving opportunities for the whole system stack. We have implemented OpenMPE support in a compiler and runtime system, and empirically evaluated its performance on two architectures, mobile and desktop. Our results demonstrate the effectiveness of OpenMPE with geometric mean energy savings across 9 use cases of 15 % while maintaining full quality of service.

A Case Study of OpenMP applied to Map/Reduce-style Computations

As data analytics are growing in importance they are also quickly becoming one of the dominant application domains that require parallel processing. This paper investigates the applicability of OpenMP, the dominant shared-memory parallel programming model in high-performance computing, to the domain of data analytics. We contrast the performance and programmability of key data analytics benchmarks against Phoenix++, a state-of-the-art shared memory map/reduce programming system. Our study shows that OpenMP outperforms the Phoenix++ system by a large margin for several benchmarks. In other cases, however, the programming model is lacking support for this application domain.

Einflüsse lehrergeführter Schüler-Interviews auf Schülereinschätzung und Unterrichtsunterstützung im Mathematikunterricht der Grundschule

In Folge der Ergebnisse der PISA und IGLU Studien ist das Thema Diagnose und individuelle Förderung in die öffentliche Diskussion geraten. Vor diesem Hintergrund richtet sich im Herbst 2002 die Aufmerksamkeit der Arbeitsgruppe Wollring auf ein mathematikdidaktisches empirisches Forschungsprojekt in Australien: Early Numeracy Research Project (ENRP) (Clarke et al. 2002). Eine Besonderheit dieses Projektes besteht in der Eins-zu-eins-Situation zwischen Lehrer und Schüler bei einem Interview über Mathematik. Dieses Projekt bildet den Ausgangspunkt der vorliegenden Arbeit. Im ersten Kapitel wird das australische Projekt sowie seine Umsetzung in Deutschland vorgestellt. Ziel des Projektes ist es, die individuellen mathematischen Performanzen von Grund-schulkindern mit Hilfe eines Interviews in einer Eins-zu-eins-Situation des Schülers mit dem Lehrer (Schüler-Interview) zu erheben und damit mathematikdidaktische Orientierungshilfen für den Unterricht zu liefern. Das Schüler-Interview bestimmt den Lernstandort eines Kindes, der als Ausgangspunkt für eine Diagnose dienen kann. Daher werden unterschiedlichen Sichtweisen der Disziplinen – Psychologie, Medizin, Pädagogik, Sonderpädagogik und Fachdidaktik – in Hinblick auf den Begriff „Diagnose“ diskutiert. Die Durchführung von Schüler-Interviews kann neben ihrem diagnostischen Wert auch eine Bedeutung für die Professionalisierung von Lehrern einnehmen, da sie die Lehrer herausfordert, sich mit den Denk- und Lösungswege von Kindern aller Leistungsniveaus intensiv auseinanderzusetzen. In einer Studie von Steinberg et al. (2004, p. 238) wird deutlich, dass dieses Wissen des Lehrers sowohl als ein Index der Veränderung als auch als ein Mechanismus zur Veränderung des Unterrichts dient. In dieser Arbeit werden über den Zeitraum eines Jahres der Umgang der Lehrer mit dem Führen von Schüler-Interviews und den von ihnen daraus gewonnenen Erkenntnissen ausgewertet. Dabei werden mit den Lehrern nach einem halben und nach einem Jahr Erprobung mehrerer von ihnen selbst geführter Schüler-Interviews je ein Interview mit der Forscherin geführt, um herauszufinden, in welchen verschiedenen Bereichen das Führen von Schüler-Interviews den einzelnen Lehrern Unterstützung bietet. Die erhobenen Daten werden qualitativ mit Hilfe der Grounded Theory ausgewertet. Im empirischen Teil der Arbeit werden drei, der am Projekt beteiligten, Lehrerinnen in Form von Fallstudien vorgestellt und ausgewertet. Bei der Lehrerin, die Mathematik nicht als Fach studiert hat, besteht vor allem ein eigener Lernzuwachs in der Sicht auf Mathematik. Zu Beginn der Untersuchung hatte sie laut ihrer eigenen Aussagen eine eher ergebnisorientierte Sicht auf die Mathematik. Die Aussagen der drei Lehrerinnen beruhen auf einzelnen Schülern und ihren Besonderheiten. Im Laufe der Studie verallgemeinern sie ihre Erkenntnisse und beginnen Konsequenzen für ihren Unterricht aus den Schüler-Interviews zu folgern, wie sie in den abschließenden Interviews berichten. Das Schüler-Interview scheint dem Lehrer einen geschützten Raum zu bieten, um die Reflexion über die mathematischen Performanzen seiner Schüler und seinen eigenen Unterricht anzuregen, ohne ihn bloßzustellen und ohne ihm Vorschriften zu machen. Nach der einjährigen Erprobung von Schüler-Interviews betonen alle drei Lehrerinnen größeren Wert auf prozessorientiertes Mathematiklernen zu legen. Sie berichten, dass sie die Performanzen der Kinder stärker kompetenzorientiert wahrnehmen. Jedoch haben sie Schwierigkeiten, die für sich selbst gewonnene Transparenz über die mathematischen Performanzen des interviewten Kindes, den Schülern mitzuteilen und ihnen ermutigende Rückmeldungen zu geben. Außerdem können die Lehrer die problematischen mathematischen Bereiche der Schüler zwar beschreiben, sehen sich laut ihrer eigenen Aussage aber nicht in der Lage mit den Schülern daran zu arbeiten und sie angemessen zu för-dern. Selbst nach den ausführlichen Analysen der ausgewählten Lehrerinnen bleibt unklar, ob und in welcher Weise sie die Erkenntnisse aus dem Führen der Schüler-Interviews für ihren Unterricht nutzen. Laut der Aussage zweier beteiligter Lehrerinnen sollten Lehrer offen und interessiert sein und sich bereitwillig mit ihren eigenen Kompetenzen auseinandersetzen, damit das Führen von Schüler-Interviews für die Lehrer selbst und für die Schüler einen besonderen Nutzen besitzt. Um diese Auseinandersetzung stärker anzuregen und zu vermeiden, dass sich im Schüler-Interview mit dem Kind nicht die Einstellungen des Lehrers gegenüber den Leistungen des Schülers widerspiegeln, könnten sie vor Beginn des Führens von Schüler-Interviews verstärkt in der Ausbildung ihrer Interviewkompetenzen unterstützt und geschult werden. Obwohl sich die Lehrer zuerst Freiräume schaffen mussten, in denen sie trotz ihres Zeitmangels Schüler interviewen konnten, bietet das Führen von Schüler-Interviews die Chance, den Ist-Zustand der Schülerperformanzen in den mathematischen Bereichen Zahlen, Größen und Raum zu erfassen.

Prospectiva y vigilancia tecnológica en la cadena fibra-textil-confecciones. Mapa tecnológico estratégico, nuevos escenarios para el futuro de la cadena productiva fibra textil confección de Colombia

Este libro es el resultado de una investigación exhaustiva sobre el impacto que el cambio tecnológico tiene sobre la cadena productiva de fibra-textil-confección. Los autores logran demostrar cómo esta cadena pasó de ser utilizadora de tecnología a generadora de nuevas tecnologías, asociadas a la nueva economía digital, como lo son la biotecnología, la microelectrónica, las tecnologías de la información y la comunicación y la nano tecnología. Por lo tanto, dada la importancia del sector textil confección para Colombia, los autores llaman la atención sobre las consecuencias de esta situación. En este sentido, identifican las llamadas brechas de competitividad y tecnología que separan a las empresas colombianas frente al estado del arte de quienes lideran el sector a nivel mundial. Para cerrar las brechas, los autores proponen una cartera de proyectos que son presentados en su contexto sistémico, es decir, que buscan generar impactos en toda la cadena de valor, y no solamente hacia un solo eslabón de la misma.

Capturing temporality and intentionality in information systems

Information modelling is a topic that has been researched a great deal, but still many questions around it have not been solved. An information model is essential in the design of a database which is the core of an information system. Currently most of databases only deal with information that represents facts, or asserted information. The ability of capturing semantic aspect has to be improved, and yet other types, such as temporal and intentional information, should be considered. Semantic Analysis, a method of information modelling, has offered a way to handle various aspects of information. It employs the domain knowledge and communication acts as sources of information modelling. It lends itself to a uniform structure whereby semantic, temporal and intentional information can be captured, which builds a sound foundation for building a semantic temporal database.