cometadata/datacite-rtg-text-other-reclassification-records huggingface dataset:
Eine Fallstudie zur Erkundung von Kongruenzabbildungen im Kontext digitaler und analoger Lernsettings
Creators: name: Vogler, Amelie
name: Witzke, Ingo
Publisher: name: Gesellschaft für Didaktik der Mathematik
Year: 2023
Subjects: subject: Digitale Medien
subject: GeoGebra
subject: Kongruenzabbildungen
subject: Subjektive Erfahrungsbereiche
subject: Interview
subject: Grundschule
subject: Geometrie
subject: Digitalisierung & Mathematik
subject: 510

description: Die aktuelle Konzeption des (Grundschul-)Unterrichts fordert den Einsatz digitaler Medien im Mathematikunterricht (KMK, 2021). Laut des erweiterten Strategiepapier zur Bildung in der digitalen Welt bergen Experimentieren und Entdeckendes Lernen in digitalen Lernumgebungen ein hohes Aktivierungs- und Motivationspotenzial. Lehr-Lern-Prozesse sollen situativ um digitale Lernumgebungen und damit in Kombination zu analogen Lernumgebungen um zusätzliche Erfahrungswelten erweitert werden (KMK, 2021). Anliegen der in diesem Beitrag vorgestellten Fallstudie ist es, die Auswirkungen analoger und digitaler Lernsettings im Mathematikunterricht auf die Wissensaktivierungs- und Wissensentwicklungsprozesse von Lernenden erkenntnistheoretisch zu beleuchten.
Neural Sculpting: Uncovering hierarchically modular task structure in neural networks through pruning and network analysis
Creators: name: Patil, Shreyas Malakarjun
name: Michael, Loizos
name: Dovrolis, Constantine
Publisher: name: arXiv
Year: 2023
Subjects: subject: Machine Learning (cs.LG)
subject: FOS: Computer and information sciences

description: Natural target functions and tasks typically exhibit hierarchical modularity -- they can be broken down into simpler sub-functions that are organized in a hierarchy. Such sub-functions have two important features: they have a distinct set of inputs (input-separability) and they are reused as inputs higher in the hierarchy (reusability). Previous studies have established that hierarchically modular neural networks, which are inherently sparse, offer benefits such as learning efficiency, generalization, multi-task learning, and transfer. However, identifying the underlying sub-functions and their hierarchical structure for a given task can be challenging. The high-level question in this work is: if we learn a task using a sufficiently deep neural network, how can we uncover the underlying hierarchy of sub-functions in that task? As a starting point, we examine the domain of Boolean functions, where it is easier to determine whether a task is hierarchically modular. We propose an approach based on iterative unit and edge pruning (during training), combined with network analysis for module detection and hierarchy inference. Finally, we demonstrate that this method can uncover the hierarchical modularity of a wide range of Boolean functions and two vision tasks based on the MNIST digits dataset.
Diagnostisches Denken durch epistemische Aktivitäten konzeptualisieren und durch Vergleichsprozesse fördern
Creators: name: Volkmer, Jan Philipp
name: Eichler, Andreas
name: Rathgeb-Schnierer, Elisabeth
Publisher: name: Gesellschaft für Didaktik der Mathematik
Year: 2023
Subjects: subject: Diagnostik
subject: Kompetenz
subject: Vergleichen
subject: Förderung
subject: Grundschule
subject: Arithmetik
subject: Sonstiges
subject: 510

description: Da die diagnostische Kompetenz als Grundlage von Unterrichtsqualität betrachtet und der positive Einfluss auf das Lernen von Schüler*innen nachgewiesen wurde (Anders et al., 2010), gilt sie als eine der prominentesten und zentralsten Kompetenzen von Lehrkräften (Baumert & Kunter, 2006). Wie die Forschung jedoch zeigen konnte, sind die diagnostischen Kompetenzen von Lehrkräften eher niedrig (Stahnke et al., 2016), aber trainierbar (Chernikova et al., 2020). Dies hat zu verschiedenen Versuchen geführt, die diagnostische Kompetenz (angehender) Lehrkräfte zu fördern. Dabei gibt es verschiedene Ansätze, diagnostische Kompetenzen zu modellieren. Sie wird zumeist als ein Zusammenspiel verschiedener Facetten konzeptualisiert. Dazu gehören im Modell von Loibl et al. (2020) Spezifika der jeweiligen Situation, Charakteristika der diagnostizierenden Person wie zum Beispiel die kognitiven Leistungsdispositionen, das diagnostische Denken und das diagnostische Verhalten. Das diagnostische Denken ist das Zentrum der Konzeptualisierung von Loibl et al. (2020) und wird in die Teilaspekte „Wahrnehmen“, „Interpretieren“ und „Entscheiden“ unterteilt.
Cicadetta adbominalis
Creators: name: Boulard, Michel
Publisher: name: Zenodo
Year: 1991
Subjects: Biodiversity
Taxonomy
Animalia
Arthropoda
Insecta
Hemiptera
Cicadidae
Cicadetta
Cicadetta adbominalis

description: 3) Cicadetta abdominalis (Distant, 1892: 323) Metcalf, 1963: 287. 2 ♂♂ et 2 ♀♀, Tasmanie, environs deHobart,Voyage del'Astrolabe et Zélée, décembre 1839, H.Jacquinotréc. etleg., N°953 /41,M. N. H.N. (E.).
description: Published as part of Boulard, Michel, 1991, Cigales colligées lors des « Voyages de découvertes » conduits par J. Dumont d'Urville. Description de Poecilopsaltria durvillei, n. sp. (Horn. Cicadoidea, Cicadidae), pp. 117-124 in Bulletin de la Société entomologique de France 96 (2) on page 119, DOI: 10.3406/bsef.1991.17698, http://zenodo.org/record/7692768
description: {"references": ["Distant (W. L.), 1892. - On some undescribed Cicadidae, with synonymie notes. Ann. Mag. nat. Hist., (6) 9: 313 - 327.", "Metcalf (Z. P.), 1963. - Cicadoidea, Part 1 Cicadidae. In: General Catalogue of the Homoptera, 8: i-vii, 1 - 919."]}
Lamb shift as a witness for quantum noninertial effects
Creators: name: Arya, Navdeep
name: Goyal, Sandeep K.
Publisher: name: arXiv
Year: 2023
Subjects: subject: Quantum Physics (quant-ph)
subject: General Relativity and Quantum Cosmology (gr-qc)
subject: FOS: Physical sciences

description: The sustained intense experimental activity around atomic spectroscopy and the resulting high-precision measurements of atomic spectral lines attract interest in Lamb shift as a witness for noninertial effects in quantum systems. We investigate the Lamb shift in a two-level system undergoing uniform circular motion and coupled to a quantum electromagnetic field inside a cavity. We show that when the separation between different cavity modes is large compared to the width of each cavity mode, both the inertial and noninertial contributions to the Lamb shift are convergent. In addition, we find that the purely-noninertial Lamb shift maximizes away from the atomic resonance by an amount decided by the angular frequency of the circulating atom, lending itself to efficient enhancement by a suitable tuning of the cavity parameters. We argue that the noninertial contribution becomes detectable at accelerations $\sim 10^{14}~\mathrm{m/s^2}$.
description: 12 pages, 3 figures. Presentation improved and explanations added
Surface plasmon enhanced broadband spectrophotometry on black silver substrates
Creators: name: Xu, Zhida
name: Liu, Logan
Publisher: name: arXiv
Year: 2014
Subjects: subject: Materials Science (cond-mat.mtrl-sci)
subject: Optics (physics.optics)
subject: FOS: Physical sciences

description: We demonstrate surface plasmon-induced enhancements in optical imaging and spectroscopy on silver coated silicon nanocones which we call black silver substrate. The black silver substrate with dense and homogeneous nanocone forest structure is fabricated on wafer level with a mass producible nanomanufacturing method. The black silver substrate is able to efficiently trap and convert incident photons into localized plasmons in a broad wavelength range, which permits the enhancement in optical absorption from UV to NIR range by 12 times, the visible fluorescence enhancement of ~30 times and the NIR Raman scattering enhancement factor up to ~108. We show a considerable potential of the black silver substrate in high sensitivity and broadband optical sensing and imaging of chemical and biological molecules.
Diemeniana euronotiana
Creators: name: Boulard, Michel
Publisher: name: Zenodo
Year: 1991
Subjects: Biodiversity
Taxonomy
Animalia
Arthropoda
Insecta
Hemiptera
Cicadidae
Diemeniana
Diemeniana euronotiana

description: 4) Diemeniana euronotiana (Kirkaldy, 1909: 391, Abricta) Burns, 1958: 152. 2 ♂♂ et 1 ♀, Tasmanie, environs de Hobart, Voyage de l’Astrolabe et de 1a Zélée, décembre 1839, H. JACQUINOT INOT réc. et Cl 16 leg g-., N° 954/ 41, M. N. H. N. (E.).
description: Published as part of Boulard, Michel, 1991, Cigales colligées lors des « Voyages de découvertes » conduits par J. Dumont d'Urville. Description de Poecilopsaltria durvillei, n. sp. (Horn. Cicadoidea, Cicadidae), pp. 117-124 in Bulletin de la Société entomologique de France 96 (2) on page 120, DOI: 10.3406/bsef.1991.17698, http://zenodo.org/record/7692768
description: {"references": ["Kirkaldy (G. W.), 1909. - Hemiptera, old and new. Canad. Ent., 41: 388 - 392.", "Burns (A. N.), 1958. - The genus Diemeniana Distant with description of a new species (Hemiptera-Homoptera, Cicadidae, Tibicinidae). Proc. r. Soc. Vic., (N. S.) 70: 145 - 161."]}
Entwicklung von Überzeugungen angehender Lehrkräfte zu digitalen Werkzeugen und digitalem Feedback
Creators: name: Speer, Annabelle
name: Eichler, Andreas
Publisher: name: Gesellschaft für Didaktik der Mathematik
Year: 2023
Subjects: subject: Überzeugungen
subject: Lehrkräfteausbildung
subject: Digitale Werkzeuge
subject: Digitale Aufgaben
subject: STACK
subject: Lehrerbildung
subject: interdisziplinär
subject: Digitalisierung & Mathematik
subject: 510

description: Überzeugungen gelten als ein wichtiger Bestandteil der professionellen Handlungskompetenz von Lehrkräften, da sie als Grundlage für die Gestaltung von Unterricht angesehen werden können (Skott, 2015). In dem hier beschriebenen Projekt betrachten wir Überzeugungen als eine individuelle Aussage einer Person zu einem Gegenstand oder Sachverhalt, die die Art und Weise prägt, wie sie Informationen erhält und in einer bestimmten Situation handelt. Überzeugungen können somit als Filter verstanden werden, die das (zukünftige) Handeln von (angehenden) Lehrkräften beeinflussen (Levin, 2015).
Mathematikdidaktik als Forschung und Praxis
Creators: name: Lensing, Felix
Publisher: name: Gesellschaft für Didaktik der Mathematik
Year: 2023
Subjects: subject: Mathematikdidaktik
subject: Forschung
subject: Praxis
subject: Sonstiges
subject: interdisziplinär
subject: 510

description: Wenngleich die Erhebung in die mathematische Erkenntnissphäre, sofern sie mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit und in einer gewissen Regelmäßigkeit gelingen sollte, wohl seit jeher auf eine mathematikdidaktische Praxis angewiesen war, hat das Projekt einer mathematikdidaktischen Wissenschaft erst in der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts wirklich an Fahrt gewonnen. Erst in dieser Zeit hat man Fachzeitschriften gegründet, an den Universitäten eigenständige Lehrstühle und Institute eingerichtet und so der mathematikdidaktischen Forschung den ‚institutionellen Boden‘ bereitet, auf dem sie den Weg zu einer Wissenschaft gehen konnte. Auf diesem Weg stand die Mathematikdidaktik vor einer doppelten Aufgabe. Sie musste sich einerseits im Feld der Wissenschaften verorten: Wie unterscheidet sich etwa eine mathematikdidaktische Forschungseinstellung von einer mathematischen? Und was genau trennt die Mathematikdidaktik in ihren Fragestellungen und Gegenständen von der Psychologie, Soziologie oder Philosophie? Die mathematikdidaktische Forschung musste aber andererseits auch eine gewisse Distanz zur mathematikdidaktischen Praxis gewinnen und stand damit vor der Herausforderung, ihr eigenes Verhältnis zur Praxis zu bestimmen: Wie verhalten sich Mathematikdidaktik als Forschung und Mathematikdidaktik als Praxis zueinander? Wodurch unterscheiden sich diese beiden ‚Gesichter‘ der Mathematikdidaktik? Und was haben sie miteinander gemein? Blickt man durch die Folie dieser Aufgabe in die mathematikdidaktische Literatur, so zeigt sich, dass dort vor allem der erste Komplex von Fragen diskutiert wird. Auch ich selbst habe mich in einer anderen Arbeit mit der Frage beschäftigt, wie die disziplinäre Unabhängigkeit der Mathematikdidaktik legitimiert werden kann (Lensing, 2021, S. 7–36). Seltener stößt man dagegen auf theoretische Arbeiten, die sich mit dem Verhältnis von mathematikdidaktischer Forschung und Praxis auseinandersetzen. Die nachfolgenden Überlegungen sollen daher diesem Fragenkomplex gewidmet sein.
Low magnetic field induced capacitance changes in ferronematics
Creators: name: Tomašovičová, Natália
name: Timko, Milan
name: Mitróová, Zuzana
name: Koneracká, Martina
name: Rajňak, Michal
name: Éber, Nándor
name: Tóth-Katona, Tibor
name: Chaud, Xavier
name: Jadzyn, Jan
name: Kopčanský, Peter
Publisher: name: arXiv
Year: 2014
Subjects: subject: Soft Condensed Matter (cond-mat.soft)
subject: Materials Science (cond-mat.mtrl-sci)
subject: FOS: Physical sciences

description: The response in capacitance to low external magnetic fields (up to 0.1 T) of suspensions of spherical magnetic nanoparticles, single-wall carbon nanotubes (SWCNT), SWCNT functionalized with carboxyl group (SWCNT-COOH) and SWCNT functionalized with Fe$_3$O$_4$ nanoparticles in a nematic liquid crystal has been studied experimentally. The volume concentration of nanoparticles was $ϕ_1$ = 10$^{-4}$ and $ϕ_2$ = 10$^{-3}$. Independent of the type and the volume concentration of the nanoparticles, a linear response to low magnetic fields (far below the magnetic Fréederiksz transition threshold) has been observed, which is not present in the undoped nematic.
Electron-beam patterning of polymer electrolyte films to make multiple nanoscale gates for nanowire transistors
Creators: name: Carrad, D. J.
name: Burke, A. M.
name: Lyttleton, R. W.
name: Joyce, H. J.
name: Tan, H. H.
name: Jagadish, C.
name: Storm, K.
name: Linke, H.
name: Samuelson, L.
name: Micolich, A. P.
Publisher: name: arXiv
Year: 2014
Subjects: subject: Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall)
subject: Soft Condensed Matter (cond-mat.soft)
subject: FOS: Physical sciences

description: We report an electron-beam based method for the nanoscale patterning of the poly(ethylene oxide)/LiClO$_{4}$ polymer electrolyte. We use the patterned polymer electrolyte as a high capacitance gate dielectric in single nanowire transistors and obtain subthreshold swings comparable to conventional metal/oxide wrap-gated nanowire transistors. Patterning eliminates gate/contact overlap which reduces parasitic effects and enables multiple, independently controllable gates. The method's simplicity broadens the scope for using polymer electrolyte gating in studies of nanowires and other nanoscale devices.
description: 20 pages, 4 figures. Supplementary information available at Nano Letters or by contact with APM
Dynamic and Rapid Deep Synthesis of Molecular MRI Signals
Creators: name: Nagar, Dinor
name: Vladimirov, Nikita
name: Farrar, Christian T.
name: Perlman, Or
Publisher: name: arXiv
Year: 2023
Subjects: subject: Medical Physics (physics.med-ph)
subject: Image and Video Processing (eess.IV)
subject: FOS: Physical sciences
subject: FOS: Electrical engineering, electronic engineering, information engineering

description: Model-driven analysis of biophysical phenomena is gaining increased attention and utility for medical imaging applications. In magnetic resonance imaging (MRI), the availability of well-established models for describing the relations between the nuclear magnetization, tissue properties, and the externally applied magnetic fields has enabled the prediction of image contrast and served as a powerful tool for designing the imaging protocols that are now routinely used in the clinic. Recently, various advanced imaging techniques have relied on these models for image reconstruction, quantitative tissue parameter extraction, and automatic optimization of acquisition protocols. In molecular MRI, however, the increased complexity of the imaging scenario, where the signals from various chemical compounds and multiple proton pools must be accounted for, results in exceedingly long model simulation times, severely hindering the progress of this approach and its dissemination for various clinical applications. Here, we show that a deep-learning-based system can capture the nonlinear relations embedded in the molecular MRI Bloch-McConnell model, enabling a rapid and accurate generation of biologically realistic synthetic data. The applicability of this simulated data for in-silico, in-vitro, and in-vivo imaging applications is then demonstrated for chemical exchange saturation transfer (CEST) and semisolid macromolecule magnetization transfer (MT) analysis and quantification. The proposed approach yielded 78%-99% acceleration in data synthesis time while retaining excellent agreement with the ground truth (Pearson's r$>$0.99, p$<$0.0001, normalized root mean square error $<$3%).
title: Münchner Beiträge zur jüdischen Geschichte und Kultur, Nr. 1 (2014): Zionismus und Naturwissenschaft
title: Zionismus und Naturwissenschaft
titleType: AlternativeTitle
Creators: name: Münchner Beiträge Zur Jüdischen Geschichte Und Kultur
Publisher: name: Münchner Beiträge zur jüdischen Geschichte und Kultur
Year: 2023

description: Mit Beiträgen von Kärin Nickelsen, Dana von Suffrin, Derek J. Penslar, Ute Deichmann, Anthony S. Travis, Sarah Oren, Yulia Egorova und Dieter Langewiesche
description: Exkursion des Studierendennetzwerks nach Augsburg...101-102 Zur Verbindung von jüdischer und allgemeiner Geschichte...95-100 Judentum und Genetik...83-94 Botanik im Dienste der Nation...66-82 Die Pflanzen, der Zionismus und die Politik: Aaron Aaronsohn auf der Suche nach dem Urweizen...66-82 Transfer von Traditionen: Deutsche Chemiker in Palästina 1924–1939...28-48 Technisches Wissen und der Aufbau des Staates Israel...11-27 Einleitung...7-10
Charakteristika kollektiver Argumentationen in ungestörten Peerinteraktionen im Kindergarten
Creators: name: Vogler, Anna-Marietha
name: Henschen, Esther
name: Teschner, Martina
Publisher: name: Gesellschaft für Didaktik der Mathematik
Year: 2023
Subjects: subject: KiTa
subject: interdisziplinär
subject: Argumentieren & Beweisen
subject: 510

description: Interaktionen zwischen Peers im Spiel nehmen einen Großteil der Zeit im Kindergarten ein. In Peerinteraktionen verhandeln Kinder eine Vielzahl von Themen, die für sie relevant sind. Nicht selten machen sie dabei erste mathematische Entdeckungen. Im folgenden Beitrag stehen diese Interaktionen im Mittelpunkt des Forschungsinteresses. Es wird herausgearbeitet, wie die Peers für sie relevante mathematische Themen in Bauspielsituationen aushandeln und wie dabei durch kollektive Argumentationsprozesse im interaktiven Wechselspiel Bedingungen für die Möglichkeit des Lernens geschaffen werden.
Bayesian bandwidth estimation for a nonparametric functional regression model with mixed types of regressors and unknown error density
Creators: name: Shang, Han Lin
Publisher: name: arXiv
Year: 2014
Subjects: subject: Methodology (stat.ME)
subject: Computation (stat.CO)
subject: FOS: Computer and information sciences

description: We investigate the issue of bandwidth estimation in a nonparametric functional regression model with function-valued, continuous real-valued and discrete-valued regressors under the framework of unknown error density. Extending from the recent work of Shang (2013, Computational Statistics & Data Analysis), we approximate the unknown error density by a kernel density estimator of residuals, where the regression function is estimated by the functional Nadaraya-Watson estimator that admits mixed types of regressors. We derive a kernel likelihood and posterior density for the bandwidth parameters under the kernel-form error density, and put forward a Bayesian bandwidth estimation approach that can simultaneously estimate the bandwidths. Simulation studies demonstrated the estimation accuracy of the regression function and error density for the proposed Bayesian approach. Illustrated by a spectroscopy data set in the food quality control, we applied the proposed Bayesian approach to select the optimal bandwidths in a nonparametric functional regression model with mixed types of regressors.
Videovignettenbasierte Open Book Klausuren als praxisnahes digitales Prüfungsformat für die Lehramtsausbildung
Creators: name: Buchholtz, Nils
name: Geisen, Martina
Publisher: name: Gesellschaft für Didaktik der Mathematik
Year: 2023
Subjects: subject: Video-Vignetten
subject: Prüfungen
subject: Lehrerausbildung
subject: Klausuren
subject: Open Book
subject: Assessment
subject: Digitalisierung
subject: alternative Prüfungsformate
subject: 510

description: Video-Vignetten nehmen im Zuge der Digitalisierung und technischen Fortschritte zunehmend Einzug in die Ausbildung von Lehrpersonen. Dabei können die zu diesem Zweck eingesetzten Video-Vignetten Ausschnitte realer Unterrichtsvideographien oder auch realitätsnahe Szenarien sein, deren Aufgabe ist, kognitive Prozesse über das Gezeigte anzuregen (z. B. Seifried & Wuttke, 2017). Die beobachtende Person analysiert und reflektiert auf der Grundlage ihres professionellen Wissens stellvertretend für den Protagonisten oder die Protagonistin die Vignettenhandlung und antizipiert Handlungsmöglichkeiten (ebd.). Der Einsatz von Video-Vignetten ermöglicht dabei eine wiederholte Betrachtung der Handlung, die Einnahme einer Außenperspektive, eine objektivere, differenziertere Reflexion, die Förderung situationsspezifischer unterrichtsrelevanter Kompetenzen und analytischer Fertigkeiten sowie eine Verknüpfung von Theorie und Praxis (vgl. Riegel, 2013). Diese Vorteile führen dazu, dass Video-Vignetten vermehrt im Rahmen von Lehrveranstaltungen der Mathematiklehramtsstudiengänge zu Ausbildungszwecken und Fallarbeit eingesetzt werden (z. B. Geisen & Vogtländer, 2021). Wenige Forschungsansätze existieren allerdings bislang zum Einsatz von Video-Vignetten in Prüfungssituationen (z. B. Bisang et al., 2022), wobei erste Befunde auf die Möglichkeit der Überprüfung praxisbezogenen Theoriewissens hinweisen (vgl. Adalberon, 2020). Der vorliegende Beitrag berichtet über den explorativen Einsatz von Video-Vignetten in einer digitalen Prüfung der Grundschullehramtsausbildung.
Cellular automata inspired multistable origami metamaterials for mechanical learning
Creators: name: Liu, Zuolin
name: Fang, Hongbin
name: Xu, Jian
name: Wang, Kon-Well
Publisher: name: arXiv
Year: 2023
Subjects: subject: Materials Science (cond-mat.mtrl-sci)
subject: FOS: Physical sciences

description: Recent advances in multistable metamaterials reveal a link between structural configuration transition and Boolean logic, heralding a new generation of computationally capable intelligent materials. To enable higher-level computation, existing computational frameworks require the integration of large-scale networked logic gates, which places demanding requirements on the fabrication of materials counterparts and the propagation of signals. Inspired by cellular automata, we propose a novel computational framework based on multistable origami metamaterials by incorporating reservoir computing, which can accomplish high-level computation tasks without the need to construct a logic gate network. This approach thus eleimates the demanding requirements for fabrication of materials and signal propagation when constructing large-scale networks for high-level computation in conventional mechano-logic. Using the multistable stacked Miura-origami metamaterial as a validation platform, digit recognition is successfully implemented through experiments by a single actuator. Moreover, complex tasks, such as handwriting recognition and 5-bit memory tasks, are also shown to be feasible with the new computation framework. Our research represents a significant advancement in developing a new generation of intelligent materials with advanced computational capabilities. With continued research and development, these materials could have a transformative impact on a wide range of fields, from computational science to material mechano-intelligence technology and beyond.
description: 24 pages, 7 figures
Nanoreplicated positive and inverted sub-micron polymer pyramids array for surface enhanced Raman spectroscopy (SERS)
Creators: name: Xu, Zhida
name: Liu, Logan
Publisher: name: arXiv
Year: 2014
Subjects: subject: Optics (physics.optics)
subject: Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall)
subject: Materials Science (cond-mat.mtrl-sci)
subject: FOS: Physical sciences

description: We demonstrate gold coated polymer surface enhanced Raman scattering (SERS) substrates with a pair of complementary structures--positive and inverted pyramids array structures fabricated by multiple-step molding and replication process. The uniform SERS enhancement factors over the entire device surfaces were measured as 7.2 X 10^4 for positive pyramids substrate while 1.6 X 10^6 for inverted pyramids substrate with Rhodamine 6G as the target analyte. Based on the optical reflection measurement and FDTD simulation result, the enhancement factor difference is attributed to plasmon resonance matching and to SERS "hot spots ". With this simple, fast and versatile complementary molding process, we can produce polymer SERS substrates with extremely low cost, high throughput and high repeatability.
Eye-Tracking und Verbalprotokolle zur Analyse von Vorgehensweisen bei Aufgaben zur mentalen Rotation
Creators: name: Steffen, Aileen
name: Thomaneck, Aylin
name: Grüßing, Meike
name: Vollstedt, Maike
Publisher: name: Gesellschaft für Didaktik der Mathematik
Year: 2023
Subjects: subject: Mentale Rotation
subject: Eye-Tracking
subject: Strategieanalyse
subject: KiTa
subject: Geometrie
subject: Sonstiges
subject: 510

description: In der Vergangenheit erfolgten vielfältige Untersuchungen zu Bearbeitungsstrategien bei mentalen Rotationsaufgaben. In unterschiedlichen Studien werden verschiedene Prozesse und Strategien nahegelegt (Cooper & Shepard, 1973; Just & Carpenter, 1976; Yuille & Steiger, 1982), die klassischerweise in holistische und analytische Strategien unterschieden werden. Als holistisch wird die ganzheitliche Verarbeitung des Stimulus verstanden, während bei der analytischen Strategie schrittweise einzelne Merkmale rotiert werden (Patkin et al., 2019). In der aktuellen Literatur finden sich jedoch Verweise darauf, dass die Bearbeitungsstrategien insbesondere bei Kindern im Elementar- und Primarbereich noch nicht vollständig untersucht sind. Die generelle Top-down-Auswertung holistischer und analytischer Strategien wird dabei in Frage gestellt (Saunders & Quaiser-Pohl, 2020). Auch der Einfluss des Stimulusmaterials, z. B. in Bezug auf Komplexität und Vertrautheit auf die verwendeten Strategien gilt als bislang noch nicht hinreichend geklärt (Pellkofer, 2016).
Fractographic aspects of crack branching instability using a phase field model
Creators: name: Henry, H.
name: Adda-Bedia, M.
Publisher: name: arXiv
Year: 2014
Subjects: subject: Soft Condensed Matter (cond-mat.soft)
subject: Materials Science (cond-mat.mtrl-sci)
subject: FOS: Physical sciences

description: A phase field model of a crack front propagating in a three dimensional brittle material is used to study the fractographic patterns induced by the branching instability. The numerical results of this model give rise to crack surfaces that are similar to those obtained in various experimental situations. Depending on applied loading configurations and initial conditions, we show that the branching instability is either restricted to a portion of the crack front or revealed through quasi two dimensional branches. For the former, the crack front leaves on the main broken surface either aligned or disordered parabolic marks. For the latter, fractography reveals the so called {\em échelons} cracks showing that branching instability can also induce crack front fragmentation.
description: 5 pages 5 figures
Von individuellen Erkenntnissen zum geteilten Wissen: Ordnen im inklusiven Mathematikunterricht
Creators: name: Tilke, Franziska
name: Höveler, Karina
Publisher: name: Gesellschaft für Didaktik der Mathematik
Year: 2023
Subjects: subject: Wissen ordnen
subject: Inklusion
subject: Heterogenität
subject: Muster und Strukturen
subject: Fachdidaktische Entwicklungsforschung
subject: Grundschule
subject: Arithmetik
subject: Heterogenität & Inklusion im MU
subject: 510

description: Bezüglich der Gestaltung des inklusiven Mathematikunterrichts herrscht weitgehend Einigkeit, dass dieser sowohl individuelle Vorgehensweisen als auch gemeinsames Lernen ermöglichen sollte (u. a. Häsel-Weide & Nührenbörger, 2021). Da das Ziel des Mathematikunterrichts darin besteht, dass „nicht individuelles, sondern geteiltes Wissen, das über die Klasse und die Grundschule hinaus anschlussfähig ist“ (Wittmann & Müller, 2017, S. 17) erworben wird, betont Selter (1994) im Umgang mit Heterogenität, dass ausgehend von der Vielfalt, „dafür Sorge zu tragen [ist], daß wichtige Bestandteile individuellen Wissens zu geteiltem Wissen werden“ (S. 71). Gemäß Ruf und Gallin (2003) ist dazu gemeinsames Lernen notwendig, im Zuge dessen die Lernenden in der individuellen Auseinandersetzung mit dem Lerngegenstand individuelle, singuläre Erkenntnisse entwickeln, welche durch den gemeinsamen Austausch erweitert werden und worauf aufbauend das reguläre Wissen des Faches erarbeitet werden muss. Eine solche Konsolidierung der individuellen Erkenntnisse und den Übergang zu regulärem mathematischem Wissen bezeichnen Prediger et al. (2021) als Ordnen.
Mathematische Begriffsbildungsprozesse in digitalkollaborativen Lernumgebungen
Creators: name: Tomaszewski, Stephan
Publisher: name: Gesellschaft für Didaktik der Mathematik
Year: 2023
Subjects: subject: Begriffsbildung
subject: Kollaboration
subject: digitale Medien
subject: Kommunikation
subject: halbschriftliches Rechnen
subject: Hochschule
subject: Arithmetik
subject: Digitalisierung & Mathematik
subject: 510

description: Die Auffassung, dass dem diskursiven Lernen – also dem Lernen in der inhaltsbezogenen Diskussion mit anderen – eine zentrale Rolle im Lernprozess zukommt, ist mittlerweile unumstritten (Miller, 2006). Insbesondere in der Mathematik sind solche Diskurse von besonderer Bedeutung, da mathematische Begriffe nicht durch die Sinne wahrnehmbar sind, sondern immer sozial konstruiert werden müssen (Steinbring, 2006). Kollaborative Lernsituationen sind folglich besonders geeignet, um solche gemeinsamen Aushandlungsprozesse auszulösen (Nührenbörger & Steinbring, 2009). Vor diesem Hintergrund stellen Ball und Barzel (2018) fest, dass deshalb auch beim Einsatz digitaler Medien in mathematischen Lernprozessen ein besonderes Augenmerk auf die Frage gerichtet werden muss, wie diese Medien die Kommunikation und die Konstruktion mathematischen Wissens beeinflussen.
Electron-phonon coupling and superconductivity in $α$-MoB$_2$ as a function of pressure
Creators: name: Carmona-Galván, Marco-Antonio
name: Heid, Rolf
name: De la Peña-Seaman, Omar
Publisher: name: arXiv
Year: 2023
Subjects: subject: Superconductivity (cond-mat.supr-con)
subject: Materials Science (cond-mat.mtrl-sci)
subject: FOS: Physical sciences

description: We have studied the lattice dynamics, electron-phonon coupling, and superconducting properties of $α$-MoB$_2$, as a function of applied pressure, within the framework of density functional perturbation theory using a mixed-basis pseudopotential method. We found that phonon modes located along the A$-$H, H$-$L, and L$-$A high-symmetry paths exhibit large phonon linewidths and contribute significantly to the electron-phonon coupling constant. Although linewidths are particularly large for the highest-frequency optical phonon modes (dominated by B vibrations), their contribution to the electron-phonon coupling constant is marginal. The latter is largely controlled by the acoustic low-frequency modes of predominantly Mo character. It was observed that at a pressure of $90$~GPa, where $α$-MoB$_2$ forms, the phonon-mediated pairing falls into the strong-coupling regime, and the estimate for the superconducting critical temperature $T_c$ agrees well with experimental observations. When further increasing the applied pressure, a reduction of $T_c$ is predicted, which correlates with a hardening of the acoustic low-frequency phonon modes and a decrease of the electron-phonon coupling parameter.
description: Updated and accepted for publication version
Development of a reproducible and optimized protocol for freeform reversible embedding of suspended hydrogels
Creators: name: Merhav, Oren Jacob
Publisher: name: No Publisher Supplied
Year: 2020

description: Organ failure occurs when a bodily system is unable to perform tasks that are necessary for survival, and they can be caused by any significant change to internal body conditions, ranging from chronic diseases to sudden injuries. Long term or irreversible organ failure is most effectively treated with the transplantation of a donated replacement organ as a substitute for the diseased system. The number of patients who require an organ transplant significantly outnumbers available replacements both in the US and worldwide, resulting in many patients dying while on transplant waiting lists. Because organ donations cannot keep up with organ failure prevalence, there exists a need for other avenues of obtaining functional replacements.3D biofabrication technologies have grown significantly in recent years and show promise as powerful tools in the creation of customizable and biocompatible organ components and even entire organ structures. However, materials that provide the ideal bioactivity necessary for development of fully functional artificial organs are rarely usable in conventional 3D biofabrication methods due to their incompatibility with high temperatures and inability to maintain their configuration after their extrusion. Recent advancements in a 3D biofabrication technology known as freeform reversible embedding of suspended hydrogels (FRESH), which uses a gelatin microbead support bath to maintain structural integrity, may provide an avenue for using these materials in more versatile ways, but published literature pertaining to this technique is lacking in detail in both material and process. Published material pertaining to FRESH printing also lacks description of how variations in processing steps and material properties affect experimental results, only reporting the specific steps that led to significant results. These information gaps make it difficult for new researchers to recreate and build upon what has already been developed. In order for FRESH printing to progress to the point where it is usable in clinics for creating artificial transplant organs, it is necessary for a full understanding of the technology and its protocols to be accessible.In this thesis, the beginnings of a detailed FRESH printing protocol are established. It is determined that low blend time in the creation of the gelatin slurry used in FRESH results in a nonuniform support bath that is unusable in printing. This study also produced a protocol for creating a collagen-based bioink using customizable materials and found that existing protocols for FRESH printing using collagen inks may not be broadly effective. Lab closures cause by the COVID-19 pandemic prevented further analysis and protocol building, but a foundation has been laid for an accessible understanding of FRESH printing technologies.
Das Konzept der Hamburger Uni-Zirkel PriMa und PriSMa zur Förderung mathematisch (hoch-)begabter Schüler*innen
Creators: name: Vorhölter, Katrin
name: Nolte, Marianne
name: Pamperien, Kirsten
Publisher: name: Gesellschaft für Didaktik der Mathematik
Year: 2023
Subjects: subject: Besondere Begabung
subject: Problemlösen
subject: Problem Posing
subject: Argumentieren
subject: Grundschule
subject: interdisziplinär
subject: MINT & STEM-Education
subject: 510

description: Die Förderung mathematisch (hoch-)begabter Schüler*innen ist eine Herausforderung, der auf unterschiedliche Weise begegnet werden kann. In Deutschland existieren hierzu einige etablierte Projekte sowie Vorschläge zur Aufgabengestaltung und zur Gestaltung des Lernsettings für solche Enrichment-Programme wie auch für den Mathematikunterricht (z.B. Bardy & Bardy, 2020; Ulm & Zehnder, 2020). Bereits in der zweiten Hälfte der 1990er Jahre initiierte die Hamburger Schulbehörde zusätzlich zu bestehenden Projekten vielfältige Maßnahmen zur Begabtenförderung, darunter die Maßnahme PriMa (Kinder der Primarstufe auf verschiedenen Wegen zur Mathematik), in der die Förderung mathematisch (hoch-)begabter Kinder ab der dritten Klasse als Uni-Zirkel PriMa integriert ist (Nolte, 2015). Aufgrund der vielfältigen positiven Erfahrungen werden von der Behörde für Schule und Berufsbildung (BSB) Hamburg und der Universität Hamburg Mittel zur Verfügung gestellt, so dass die Förderung ab Klasse 5 als Uni-Zirkel PriSMa bis Klasse 10 fortgeführt werden kann. Diese dauerhaft zugesicherte finanzielle Zuwendung ermöglicht und erfordert eine Weiterentwicklung unseres Konzepts zur Enkulturation in das Fach Mathematik bis Klasse 10 .
Aspekte funktionalen Denkens beim graphischen Lösen von Differentialgleichungen
Creators: name: Wagenblast, Andreas
name: Bauer, Sebastian
Publisher: name: Gesellschaft für Didaktik der Mathematik
Year: 2023
Subjects: subject: Differentialgleichung
subject: funktionales Denken
subject: graphisches Lösen
subject: Sek 2
subject: Analysis
subject: Problemlösen
subject: 510

description: Ergänzend zur Behandlung expliziter Lösungen der Differentialgleichungen des exponentiellen, beschränkten und logistischen Wachstums werden immer wieder Ansätze vorgeschlagen, die das graphische Lösen von Differentialgleichungen in den Mittelpunkt rücken (z.B. Körner, 2006 sowie Bauer, 2017). Während international bezüglich der tertiären Ausbildung solche Ansätze intensiv beforscht werden (z.B. Rasmussen 2001, für einen aktuellen Überblick siehe Losada et al., 2021) existieren kaum empirische Befunde zum graphischen Lösen von Differential-gleichungen im sekundären Bildungsbereich. Diese Lücke wollen wir im Rahmen eines Design-Research Projekts adressieren. In einer ersten experimentellen Phase beobachten wir dazu Kleingruppen beim Lösen einer typischen Einstiegsaufgabe zum graphischen Lösen von autonomen Differentialgleichungen. In diesem Beitrag soll eine a-priori-Analyse der Aufgabe unter der Perspektive des funktionalen Denkens gegeben werden.
Flows in Complex Networks: Theory, Algorithms, and Application to Lennard-Jones Cluster Rearrangement
Creators: name: Cameron, Maria
name: Vanden-Eijnden, Eric
Publisher: name: arXiv
Year: 2014
Subjects: subject: Statistical Mechanics (cond-mat.stat-mech)
subject: Computational Engineering, Finance, and Science (cs.CE)
subject: FOS: Physical sciences
subject: FOS: Computer and information sciences

description: A set of analytical and computational tools based on transition path theory (TPT) is proposed to analyze flows in complex networks. Specifically, TPT is used to study the statistical properties of the reactive trajectories by which transitions occur between specific groups of nodes on the network. Sampling tools are built upon the outputs of TPT that allow to generate these reactive trajectories directly, or even transition paths that travel from one group of nodes to the other without making any detour and carry the same probability current as the reactive trajectories. These objects permit to characterize the mechanism of the transitions, for example by quantifying the width of the tubes by which these transitions occur, the location and distribution of their dynamical bottlenecks, etc. These tools are applied to a network modeling the dynamics of the Lennard-Jones cluster with 38 atoms (LJ38) and used to understand the mechanism by which this cluster rearranges itself between its two most likely states at various temperatures.
description: 32 pages, 13 figures
Improved Training for End-to-End Streaming Automatic Speech Recognition Model with Punctuation
Creators: name: Kim, Hanbyul
name: Seo, Seunghyun
name: Lee, Lukas
name: Baek, Seolki
Publisher: name: arXiv
Year: 2023
Subjects: subject: Audio and Speech Processing (eess.AS)
subject: Computation and Language (cs.CL)
subject: FOS: Electrical engineering, electronic engineering, information engineering
subject: FOS: Computer and information sciences

description: Punctuated text prediction is crucial for automatic speech recognition as it enhances readability and impacts downstream natural language processing tasks. In streaming scenarios, the ability to predict punctuation in real-time is particularly desirable but presents a difficult technical challenge. In this work, we propose a method for predicting punctuated text from input speech using a chunk-based Transformer encoder trained with Connectionist Temporal Classification (CTC) loss. The acoustic model trained with long sequences by concatenating the input and target sequences can learn punctuation marks attached to the end of sentences more effectively. Additionally, by combining CTC losses on the chunks and utterances, we achieved both the improved F1 score of punctuation prediction and Word Error Rate (WER).
description: Accepted at INTERSPEECH 2023
Induced Superconductivity in Graphene Grown on Rhenium
Creators: name: Tonnoir, C.
name: Kimouche, A.
name: Coraux, J.
name: Magaud, L.
name: Delsol, B.
name: Gilles, B.
name: Chapelier, C.
Publisher: name: arXiv
Year: 2014
Subjects: subject: Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall)
subject: Superconductivity (cond-mat.supr-con)
subject: FOS: Physical sciences

description: We report a new way to strongly couple graphene to a superconductor. The graphene monolayer has been grown directly on top of a superconducting Re(0001) thin film and characterized by scanning tunneling microscopy and spectroscopy. We observed a moiré pattern due to the mismatch between Re and graphene lattice parameters that we have simulated with ab initio calculations. The density of states around the Fermi energy appears to be position dependent on this moiré pattern. Tunneling spectroscopy performed at 50 mK shows that the superconducting behavior of graphene on Re is well described by the Bardeen-Cooper-Schrieffer theory and stands for a very good interface between the graphene and its metallic substrate.
description: 5 pages, 5 figures
Isospin violating decays of vector charmonia
Creators: name: Geng, Chao-Qiang
name: Liu, Chia-Wei
name: Zhang, Jiabao
Publisher: name: arXiv
Year: 2023
Subjects: subject: High Energy Physics - Phenomenology (hep-ph)
subject: High Energy Physics - Experiment (hep-ex)
subject: FOS: Physical sciences

description: We study the isospin violating decays of vector charmonia to $Λ\overlineΣ^0$ and its charge conjugate. They are dominated by the single photon annihilation and can be evaluated reliably with timelike form factors. We utilize the quark-pair creation model, which is valid for the OZI suppressed decays, to evaluate the form factors. We obtain the branching fractions of ${\cal B}(J/ψ\toΛ\overlineΣ^0+c.c.)=(2.4\pm0.4)\times10^{-5}$ and ${\cal B}(ψ(2S)\toΛ\overlineΣ^0+c.c.)=(3.0\pm0.5)\times10^{-6}$, which are compatible with the measurements by the BESIII collaborations, respectively. The decay asymmetries are found to be $α_{J/ψ}=0.314$ and $α_{ψ(2S)}=0.461$, which can be examined at BESIII in the foreseeable future.
description: 15 pages, 3 figures
Auswirkungen von Lehramtsaufgaben auf die wahrgenommene doppelte Diskontinuität
Creators: name: Weber, Birke-Johanna
name: Heinze, Aiso
name: Lindmeier, Anke
Publisher: name: Gesellschaft für Didaktik der Mathematik
Year: 2023
Subjects: subject: Lehramtsstudium
subject: Lehramtsaufgaben
subject: doppelte Diskontinuität
subject: Fragebogenstudie
subject: Hochschule
subject: Algebra
subject: Sonstiges
subject: 510

description: Studierende haben häufig Schwierigkeiten, Verbindungen zwischen Schulund Hochschulmathematik herzustellen. Im Kontext des Lehramtsstudiums wurde dies von Klein (1908) als doppelte Diskontinuität bezeichnet. Viele Hochschulen versuchen mittlerweile, diesem Problem durch den Einsatz von professionsspezifischen Übungsaufgaben zu begegnen. Diese „Lehramtsaufgaben“ adressieren explizit Verbindungen zwischen den beiden „mathematischen Welten“ an Schule und Hochschule. In einer Fragebogenstudie mit 98 Studierenden (davon 24 Nicht-Lehramtsstudierende als Kontrollgruppe) haben wir untersucht, inwiefern der Einsatz von Lehramtsaufgaben die wahrgenommene doppelte Diskontinuität beeinflusst. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass der Aufgabeneinsatz positive Auswirkungen auf die wahrgenommene doppelte Diskontinuität nimmt, jedoch nicht zu einer signifikanten Steigerung der wahrgenommenen Relevanz von Hochschulmathematik für das Unterrichten führt.
Recording of Symposium, Alan Colquhoun and his Writings: A Celebration
Publisher: name: Columbia University
Year: 2021
Subjects: Architects

description: Contains DVDs with complete video recordings of the symposium "Alan Colquhoun and his Writings: A Celebration" at the AA. Speakers: Brett Steele, Mary McLeod, Kenneth Frampton, Bob Maxwell, Francoise Fromonot, Stanislaus von Moos, Jacques Gubler.
Bulk and film synthesis pathways to ternary magnesium tungsten nitrides
Creators: name: Rom, Christopher L.
name: Smaha, Rebecca W.
name: Knebel, Callan A.
name: Heinselman, Karen N.
name: Neilson, James R.
name: Bauers, Sage R.
name: Zakutayev, Andriy
Publisher: name: arXiv
Year: 2023
Subjects: subject: Materials Science (cond-mat.mtrl-sci)
subject: FOS: Physical sciences

description: Bulk solid state synthesis of nitride materials usually leads to thermodynamically stable, cation-ordered crystal structures, whereas thin film synthesis tends to favor disordered, metastable phases. This dichotomy is inconvenient both for basic materials discovery, where non-equilibrium thin film synthesis methods can be useful to overcome reaction kinetic barriers, and for practical technology applications where stable ground state structures are sometimes required. Here, we explore the uncharted Mg-W-N chemical phase space, using rapid thermal annealing to reconcile the differences between thin film and bulk powder syntheses. Combinatorial co-sputtering synthesis from Mg and W targets in a N$_2$ environment yielded cation-disordered Mg-W-N phases in the rocksalt (0.1< Mg/(Mg+W) <0.9), and hexagonal boron nitride (0.7< Mg/(Mg+W) <0.9) structure types. In contrast, bulk synthesis produced a cation-ordered polymorph of MgWN$_2$ that consists of alternating layers of rocksalt-like [MgN$_6$] octahedra and nickeline-like [WN$_6$] trigonal prisms (denoted "rocksaline"). Thermodynamic calculations corroborate these observations, showing rocksaline MgWN$_2$ is stable while other polymorphs are metastable. We also show that rapid thermal annealing can convert disordered rocksalt films to this cation-ordered polymorph near the MgWN$_2$ stoichiometry. Electronic structure calculations suggest that this rocksalt-to-rocksaline structural transformation should also drive a metallic-to-semiconductor transformation. In addition to revealing three new phases (rocksalt MgWN$_2$ and Mg$_3$WN$_4$, hexagonal boron nitride Mg$_3$WN$_4$, and rocksaline MgWN$_2$), these findings highlight how rapid thermal annealing can control polymorphic transformations, adding a new strategy for exploration of thermodynamic stability in uncharted phase spaces.
Lithography-free sub-100nm nanocone array antireflection layer for low-cost silicon solar cell
Creators: name: Xu, Zhida
name: Liu, Logan
Publisher: name: arXiv
Year: 2014
Subjects: subject: Optics (physics.optics)
subject: Materials Science (cond-mat.mtrl-sci)
subject: FOS: Physical sciences

description: High density and uniformity sub-100nm surface oxidized silicon nanocone forest structure is created and integrated onto the existing texturization microstructures on photovoltaic device surface by a one-step high throughput plasma enhanced texturization method. We suppressed the broadband optical reflection on chemically textured grade-B silicon solar cells for up to 70.25% through this nanomanufacturing method. The performance of the solar cell is improved with the short circuit current increased by 7.1%, fill factor increased by 7.0%, conversion efficiency increased by 14.66%. Our method demonstrates the potential to improve the photovoltaic device performance with low cost high and throughput nanomanufacturing technology.