Mathematical methods for the configuration of transportation systems with a focus on continuous and modular matrix conveyors

The lack of flexibility in logistic systems currently on the market leads to the development of new innovative transportation systems. In order to find the optimal configuration of such a system depending on the current goal functions, for example minimization of transport times and maximization of the throughput, various mathematical methods of multi-criteria optimization are applicable. In this work, the concept of a complex transportation system is presented. Furthermore, the question of finding the optimal configuration of such a system through mathematical methods of optimization is considered.

Teilhabe von Menschen mit erworbener Hirnschädigung : Theorie oder Wirklichkeit?

Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, wesentliche Erfahrungen zur Teilhabe undRehabilitation von Menschen mit erworbenen Hirnschädigungen aus Sicht vonBetroffenen, Angehörigen und Professionellen darzustellen. Hierzu werden inZusammenarbeit mit der ZNS Hannelore Kohl-Stiftung die Daten einer Online-Umfrage der Arbeitsgemeinschaft „Teilhabe – Rehabilitation, Nachsorge undIntegration nach Schädelhirnverletzung“ ausgewertet. Im Zeitraum vom 22.01.2014bis 17.02.2014 wurden 358 Antworten auf den Fragebogen registriert, nach einerBereinigung wurden die Antworten von 346 Teilnehmern (darunter u. a. 93Betroffene, 106 Angehörige, 140 Professionelle) berücksichtigt. Die Auswertungerfolgt primär qualitativ mittels Inhaltsanalyse nach Mayring. Im Ergebnis werden vorallem ein flächendeckender Mangel an spezialisierten Angeboten und Einrichtungenfür Menschen mit erworbenen Hirnschäden, fehlendes Wissen und Verständnissowie eine häufig unzureichende Versorgung von Betroffenen und Angehörigendurch das deutsche Gesundheits- und Sozialsystem als teilhabeerschwerend erlebt.Als besonders hilfreich erwiesen sich Kontakte zu spezialisierten Einrichtungen und Selbsthilfegruppen.

Verhaltens- und fertigkeitenbasierte Frühinterventionen bei Kindern mit Autismus

Einleitung: Zu den autistischen Syndromen werden der frühkindliche Autismus (Kanner-Syndrom), das Asperger-Syndrom und atypische Autismusformen oder nicht-spezifizierte tiefgreifende Entwicklungsstörungen gezählt. Bei den autistischen Syndromen liegen Beeinträchtigungen (1) der Kommunikation und (2) der sozialen Interaktion vor. Weiterhin weisen (3) die Kinder in unterschiedlichem Maß stereotypes, repetitives Verhalten auf und haben bestimmte Sonderinteressen. Verhaltensbasierte Frühinterventionen bei Kindern mit Autismus basieren auf lerntheoretischen und verhaltenstherapeutischen Konzepten. Sie berücksichtigen die besonderen vorliegenden Beeinträchtigungen in der Wahrnehmung, der emotionalen Reaktionen, der sozialen Interaktionen sowie der Kommunikationsmuster. Die systematische Anwendung und Evaluation solcher Modelle in Deutschland ist aber bisher eher die Ausnahme. Fragestellungen: - Wie sind die gesundheitliche Effektivität und Sicherheit von verhaltens- oder fertigkeitenbasierten Frühinterventionen bei autistischen Syndromen untereinander und verglichen mit einer Standardbehandlung? - Gibt es Hinweise auf besondere Wirkfaktoren für die Effektivität? - Wie ist die Kosten-Effektivität? - Wie hoch sind die Kosten der verschiedenen Interventionen? - Lassen sich aus ethischen und rechtlichen Überlegungen Schlüsse für die Anwendung der betrachteten Interventionen bei Betroffenen mit autistischem Syndrom in der Praxis ziehen? Methoden: Basierend auf einer systematischen Literaturrecherche werden ab 2000 in deutscher oder englischer Sprache veröffentlichte kontrollierte Studien zu verhaltens- oder fertigkeitenbasierten Frühinterventionen bei Kindern mit Autismus im Alter von bis zu zwölf Jahren eingeschlossen und bewertet. Die Mindestzahl an Studienteilnehmern muss zehn pro Interventionsgruppe betragen. Ergebnisse: Insgesamt 15 Veröffentlichungen klinischer Primärstudien, acht systematische Reviews und eine ökonomische Veröffentlichung erfüllen die Einschlusskriterien. Die meisten Studien evaluieren intensive Frühinterventionen, die sich an das Modell von Lovaas (Early intensive behavioural treatment (EIBT), Applied behavioural analysis (ABA)) anlehnen. Einige Studien evaluieren andere Interventionen, die teilweise pragmatisch waren und teilweise einem bestimmten Modell folgen (spezifisches Elterntraining, Responsive education and prelinguistic milieu teaching (RPMT), Joint attention (JA) und symbolisches Spielen (SP), Picture exchange communication system (PECS)). Verhaltensanalytische Interventionen basierend auf dem Lovaas-Modell können weiterhin als die am besten empirisch abgesicherten Frühinterventionen angesehen werden. Vorschulkinder mit Autismus können durch verhaltensbasierte Interventionen mit einer Mindestintensität von 20 Stunden pro Woche Verbesserungen in kognitiven und funktionalen Bereichen (expressive Sprache, Sprachverständnis und Kommunikation) erreichen. Es bleibt jedoch unklar, welche Mindestintensität notwendig ist, und welche Wirkkomponenten für die Ergebnisse verantwortlich sind. Für andere umfassende Frühinterventionen bei Kindern mit Autismus liegt keine hochwertige Evidenz vor. Die für den ökonomischen Teilbereich identifizierte und einbezogene Publikation ist methodisch und thematisch nicht dazu geeignet, die Fragen nach der Kosten-Effektivität oder den Kostenwirkungen von Frühinterventionen beim Autismus auch nur ansatzweise zu beantworten. Publikationen zu rechtlichen, ethischen oder sozialen Aspekten werden nicht identifiziert. Die finanzielle Lage der Betroffenen und der Familien wird durch das Pflege-Weiterentwicklungsgesetz (Pf-WG) verbessert. Weitere rechtliche Belange betreffen die Betreuung und die Deliktfähigkeit der Menschen mit Autismus. Auch die gleichheitliche Betreuung und Versorgung sind insbesondere vor dem Hintergrund der Pflege im häuslichen Umfeld eine wichtige Frage. Diskussion: Es gibt nur wenige methodisch angemessene Studien zur Beurteilung der Wirksamkeit von Frühinterventionen bei Kindern mit Autismus. Die meisten Studien sind vergleichsweise kurz und haben teilsweise kein verblindetes Ergebnis-Rating. Der Mangel an hochwertigen vergleichenden Studien lässt keine solide Antwort auf die Frage zu, welche Frühintervention bei welchen Kindern mit Autismus am wirksamsten ist. Programme nach dem Lovaas-Modell scheinen am wirkungsvollsten zu sein. Dies gilt vor allem, wenn sie klinikbasiert durchgeführt werden. Zu einzelnen Wirkfaktoren von Frühinterventionen nach dem ABA-Modell konnte allerdings keine solide Evidenz gefunden werden. Es zeigte sich, dass ein Elterntraining hinsichtlich der Verbesserung der Kommunikation besser ist als eine Routinebehandlung, in der eine Mischung von Theapieelementen angewendet wird. Sowohl für die klinischen als auch die gesundheitsökonomischen Studien besteht das Problem unzureichender Verallgemeinerbarkeit der Studienergebnisse in den deutschen Versorgungskontext. Die ökonomischen Studien sind methodisch und thematisch nicht dazu geeignet die aufgeworfenen Fragestellungen zu beantworten. Schlussfolgerung: Basierend auf der derzeitigen Studienlage liegt für keine der untersuchten verhaltensbasierten Frühinterventionen bei Kindern mit Autismus ausreichende Evidenz vor. Die in diesem Bericht ausgewerteten Studien und Reviews legen nahe, dass Vorschulkinder mit Autismus durch verhaltensbasierte Interventionen mit einer Mindestintensität von 20 Stunden pro Woche Verbesserungen in kognitiven und funktionalen Bereichen erreichen können. Es gibt bisher keine Hinweise, dass bei einem substantiellen Anteil der Kinder eine vollständige Normalisierung der Entwicklung erreicht werden kann. Die meiste Evidenz liegt für die ABA vor. Ein Minimum an erforderlicher oder sinnvoller Behandlungsintensität kann jedoch nicht angegeben werden. Eine professionelle Umsetzung eines verhaltensbasierten Frühinterventionsprogrammes in engem und ausführlichem Kontakt mit den Kindern und unter Einbeziehung der Eltern erscheint sinnvoll. Zur Kosten-Effektivität von intensiven Frühinterventionen bei Kindern mit Autismus können keine validen Angaben gemacht werden. Effektive Frühinterventionen könnten jedoch die Gesamtkosten des Autismus langfristig reduzieren, indem die anfallenden hohen Aufwendungen durch eine spätere bessere soziale Anpassung überkompensiert werden.

High-precision force sensing using a single trapped ion

We introduce quantum sensing schemes for measuring very weak forces with a single trapped ion. They use the spin-motional coupling induced by the laser-ion interaction to transfer the relevant force information to the spin-degree of freedom. Therefore, the force estimation is carried out simply by observing the Ramsey-type oscillations of the ion spin states. Three quantum probes are considered, which are represented by systems obeying the Jaynes-Cummings, quantum Rabi (in 1D) and Jahn-Teller (in 2D) models. By using dynamical decoupling schemes in the Jaynes-Cummings and Jahn-Teller models, our force sensing protocols can be made robust to the spin dephasing caused by the thermal and magnetic field fluctuations. In the quantum-Rabi probe, the residual spin-phonon coupling vanishes, which makes this sensing protocol naturally robust to thermally-induced spin dephasing. We show that the proposed techniques can be used to sense the axial and transverse components of the force with a sensitivity beyond the yN/\wurzel{Hz}range, i.e. in the xN/\wurzel{Hz}(xennonewton, 10^−27). The Jahn-Teller protocol, in particular, can be used to implement a two-channel vector spectrum analyzer for measuring ultra-low voltages.