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Erhöhte Bodenerosionsraten sind auf Brandflächen, v.a. im mediterranen oder subtropischen Raum, eine vielfach auftretende Folge des Feuers. Auch die kanarische Insel La Palma unterliegt häufig dem Einfluss von Waldbränden. Der vorherrschende kanarische Kiefernwald bietet dabei ideale Bedingungen für eine rasche Ausbreitung des Feuers. Die Insel zeigt u.a. aufgrund ihres ausgeprägten Reliefs und des vulkanischen Ausgangsmaterials auch im Hinblick auf die Entstehung von Muren bzw. die Ausbildung von Gullies eine erhöhte Vulnerabilität des Bodens nach einem Brandereignis.
Die post-Brand-Bodenerosionsraten (2011-2013) wurden in vorliegender Studie mittels Terrestrischem Laser Scanning quantifiziert und lineare Erosionserscheinungen mithilfe von dGPS/GPS kartiert und mit Geographischen Informationssystemen analysiert. Damit sollte festgestellt werden, ob sich die Bodenerosionsraten sukzessive dem Ausgangszustand im Sinne eines „window-of-disturbance“ wieder angleichen konnten. Auch war eine Beurteilung der Bedeutung der Nadelstreuauflage und der Brandintensität eines Brandereignisses im Hinblick auf die Vulnerabilität der Böden Bestandteil der Untersuchungen, weshalb Flächen mit einer unterschiedlichen Brandgeschichte (2000, 2009 und 2012) betrachtet wurden.
Da die Bodeneigenschaften und die Niederschläge bei der Bodenerosion eine wesentliche Rolle spielen, wurden diese Faktoren auch in die Auswertungen miteinbezogen. Die Untersuchungen fanden in drei unterschiedlichen Bereichen im kanarischen Kiefernwald und auf einer landwirtschaftlich genutzten Fläche statt. Dabei sind die Standorte durch Unterschiede des Bodens und des Klimas gekennzeichnet.
Insgesamt konnte festgestellt werden, dass der Terrestrische Laser Scanner eine geeignete Methode für die Erfassung von Bodenerosion und Umlagerungsprozessen auf post-Brandflächen darstellt, sich die Einsatzfähigkeit jedoch nach einer gewissen Regeneration der Vegetation verringert.
Glacier retreat due to climate change is significant and well investigated on a
regional scale. Much less is known about local effects, especially in the proglacial
area. This thesis focuses on glacial changes and new methods to tackle the processes
therein. The glacial changes within the catchment of the river Fagge, in the upper
Kaunertal valley, are investigated by combining different direct glaciological, geodetic
and geophysical methods. Alongside long-term monitoring of glacier flow velocities
at adjacent glaciers, the investigation focuses on the glacier tongue of Gepatschferner.
In addition to the direct measurements of the ice motion and the determination of the
surface mass balance, the ice thickness and the thickness of subglacial sediments is
measured with vibroseismic soundings. Changes in total area, elevation and volume
are calculated from multiple high-resolution digital elevation models from airborne
laser scans. These detailed glaciological investigations are part of the joint project
PROSA, which focuses on the geomorphodynamics of the entire proglacial system
and aims at balancing the sediment budget therein.
The presented cumulative doctoral thesis consists of three publications and additional
results from the glaciological part of PROSA. This includes long-term
monitoring of glacier flow velocities (Paper 1), detailed investigations of the process
development of a surface depression at the tongue of Gepatschferner (Paper 2), and
an approach at closing the balances of ice, water and sediments on the glacier tongue
(Paper 3).
It turned out that the formation of circular and funnel-shaped surface depressions
occurs as a consequence of increased glacier retreat rates. Additionally, the process
of the depression development in turn increases the retreat rates. This exemplary
development was caused by the evacuation of subglacial sediments after a heavy
precipitation event and by decreasing glacier dynamics as a result of negative glacier
mass balances. Beside the mass balances, the horizontal motion and especially the
vertical motion of the glacier provide valuable information on the glacier state, such
as measured in the long-term program on Kesselwandferner. The magnitudes of the
mass exchanges showed the influence of extreme events, which exceed mean daily
and even annual turnovers, as well as the role of the melt water production at the
glacier tongue of Gepatschferner and its severe effect on the glacial runoff regime of
the river Fagge.
Um die langfristige Genese einer Landschaft nachvollziehen zu können, ist es nötig, die Prozesse vergangener Zeiten bzw. die daraus resultierenden Geländeformen möglichst genau zu rekonstruieren. Neben der Messung aktueller Prozessraten erfordert dies die Integration von historischen Prozessraten aus Messdaten unter vergangenen Umweltbedingungen. In diesem Zusammenhang zeigt sich das große Potential historischer Luftaufnahmen aus verschiedensten Archiven. Für Europa sind diese für viele Regionen ab den frühen 1950er Jahren, vereinzelt sogar ab den 1930er Jahren erhältlich. Die potentiell erzielbaren Genauigkeiten topographischer Aufnahmen sind von einer Vielzahl an Faktoren gesteuert. Diese können aufgrund unterschiedlicher Sensoren und der individuellen naturräumlichen Ausstattung eines jeden Untersuchungsgebietes sehr unterschiedlich sein. Die Qualität der finalen Produkte, im Speziellen die resultierenden Genauigkeiten und Auflösungen (räumlich und zeitlich) der Höhen- und Geländemodelle, wird vor allem von der Datenaufnahme und -Verarbeitung gesteuert. Bereits ab Mitte des 20. Jahrhunderts wurde damit begonnen Sedimentbilanzen für gesamte Einzugsgebiete zu erstellen, um die Prozessvielfalt und -Interaktion besser zu verstehen. Die Untersuchungen wurden zumeist auf der Hang- oder Plotskala durchgeführt. Mittels Extrapolation konnten so die Sedimentbilanzen für ganze Einzugsgebiete berechnet werden. Diese Arbeiten lieferten wichtige Erkenntnisse in Bezug auf den Sedimenthaushalt in bestimmten Teileinzugsgebieten, konnten aber noch keine detaillierten Aussagen über die räumliche und zeitliche Variabilität der geomorphologischen Prozesse liefern. Prozesse geringer Magnituden konnten mit den klassischen analogen Messmethoden nur schwer oder gar nicht gemessen werden. Selbiges gilt für Prozesse hoher Magnitude aber geringer Frequenz, wenn diese nicht im entsprechenden Beobachtungszeitraum auftraten, aber mitunter einen großen Beitrag zum Sedimenthaushalt des Einzugsgebietes leisten und somit das gesamte geomorphologische System beeinflussen können. Die rasch voranschreitenden technologischen Entwicklungen im Computersektor und die Kommerzialisierung des Drohnenmarktes ab 2013 eröffneten einer Vielzahl von Anwendern aus den verschiedensten Geowissenschaften, im Speziellen aber aus der Geomorphologie, den Zugang zu photogrammetrischen Verfahren. Die vorliegende kumulative Dissertation beschäftigt sich mit der Frage nach den Chancen und Grenzen luftgestützter photogrammetrischer Produkte zur Verbesserung des geomorphologischen Prozessverständnisses komplexer Landschaften auf Einzugsgebietsebene. Die innerhalb der Dissertation enthaltenen sechs Einzelstudien gehen dabei unterschiedlichen methodischen und fachlichen Schwerpunkten nach. Methodisch liegt der Fokus dabei auf der Beurteilung verschiedener UAS-Modelle aus unterschiedlichen Preis- und Gewichtsklassen sowie der Verarbeitung von historischen Luftbilddatensätzen mittels der Structure-from-Motion Methode. Neben der Frage nach dem Einfluss verschiedener Aufnahme- und Auswerteparameter auf die Genauigkeit der resultierenden Höhen- und Geländemodellen liegt der weitere Fokus auf der Beurteilung langfristiger geomorphologischer Veränderungen in den einzelnen Untersuchungsgebieten (Eichstätt, Kaunertal, Toskana). Trotz möglichst stabiler Aufnahmebedingungen und -Parameter zeigen die Geländemodelle der einzelnen UAS unterschiedliche Fehlermagnituden und -ausprägungen. Für die Modelle XR6, Inspire 2 und Phantom 4 Pro sind die Unterschiede für die meisten geomorphologischen Untersuchungen aufgrund der geringen Standardabweichungen von 5 cm (XR6, Inspire 2 und Phantom 4 Pro) bis 16 cm (Mavic Pro) nicht relevant. Aufgrund der geringen Größe, des Gewichtsvorteils und der damit einhergehenden Anwenderfreundlichkeit kann der Einsatz des Phantom 4 Pro UAS vor allem in schwer zugänglichem Gelände vorteilhaft sein. Auf die Verwendung von UAS mit rolling-shutter-Sensoren (hier: Mavic Pro) sollte aufgrund höherer geometrischer Verzerrungen und den daraus resultierenden Problemen bei der Bildverarbeitung mittels SfM-MVS verzichtet werden. Bezüglich der Verwendung von historischen Luftbildern zeigen alle innerhalb dieser Arbeit enthaltenen Studien die Eignung solcher Datensätze zur SfM-MVS basierten Rekonstruktion von Geländeoberflächen in komplexen Terrains auf Einzugsgebietsebene. Die Analysen zeigen, dass die Inklusion von Linsen-/Kamera-Kalibrierungsparametern in der SfM-MVS-Verarbeitung die Geländemodellrekonstruktion maßgeblich verbessert. Fehlerhaft rekonstruierte Oberflächen treten vor allem in Datensätzen auf, die ohne Kalibrierungsinformationen berechnet wurden auf. In den aus JPEG-Daten berechneten Geländemodellen sind diese im Vergleich zu den TIFF-Datensätzen weit stärker ausgeprägt, und die TIFF-basierten Modelle weisen deutlich geringere Standardabweichungen auf. Vor allem die Fusion von Ergebnissen aus kurz- und langfristig angelegten Untersuchungen bietet großes Potential, um die Veränderungen in den geomorphologischen Systemen ganzer Einzugsgebiete besser zu verstehen.
This case study aims to identify, inventory and classify existing and potential tourism resources in Iraq al-Amir and its surrounding areas, which could be used as baseline data by decision-makers for future tourism development to develop, promote, and market the area. Additionally, it uses evaluation criteria to identify potential tourism resources, in order to determine suitability and likelihood of success if development does take place. Three distinct tourism segments are considered: cultural heritage, nature-based, and agritourism.
Study findings are primarily based on qualitative methodology, in the form of interviews and field observations. Quantitative methodology was used to extract some of the data from maps of the case study area, as data for some of the criteria was not provided by the respondents. Analysis of the data confirms that Iraq al-Amir and its surrounding areas have abundant potential tourism resources for all three of the tourism segments analysed, particularly in terms of diversification.
Findings reveal that the case study area has inadequate basic infrastructure. A major drawback to the feasibility of future tourism activities is the lack of easy access. The main access road is narrow and very winding, but it would be possible for visitors to use three existing alternative roads to access the area if they were upgraded and signposted. The lack of infrastructure is a direct result of ineffective coordination and cooperation among stakeholders, from both the public and private sectors, together with complicated regulations and laws, which has limited the extent to which the local community tourism is able to benefit from development and investment opportunities which a strong tourism industry could potentially provide.
Conclusions from the case study affirm that Iraq al-Amir and its surrounding areas are suitable for tourism development, due to its diverse range of attractions, one of the major factors relating to successful tourism. Diversity of attractions is a key motivation for tourists to visit a destination. Without attractions, there is no need to supply facilities and services. Potential facilities and services provided for tourist related activities could also be used by the local population, thus significantly improving quality of life in the case study area, which currently lacks such infrastructure.
Tourism studies have understood tourism as a “Western” phenomenon, which tended to neglect the presence of “non-Western” tourists and to over-generalise the application and universality of their theories. By now, tourism has become a global phenomenon with growing numbers of “emergent tourists”, especially from China. However, its quantitative importance, the touristic performances of this source market, and especially those of Chinese outbound organized mass tourists in western tourism stages continue to be under-researched. Moreover, the analysis of the Chinese outbound tourism phenomena encompasses mostly economic and business driven-studies and reports, which look for homogeneity instead of plurality of voices.
Drawing from all of the above, the aim of this interdisciplinary research is, therefore, to explore and provide further understanding of the tourism performances of Chinese outbound organized mass tourists on German tourism stages. To achieve this, the research draws on the performance approach in tourism research.
The research is based on a phenomenological approach. Part of the study’s field research was conducted largely from 2011 to 2012, both in China and Germany. In China, information was gathered by using open and semi-structured in-depth expert interviews with representatives from the Chinese tourism industry, tourism boards, as well as with tourism academics. In Germany, the ethnographic fieldwork consisted of participant observations, semi-structured interviews and short questionnaires to Chinese outbound tourist members of group package tours organized by Chinese-German travel companies. Furthermore, expert interviews were conducted with German industry representatives, experts and academics in 2013. As far as the analysis of the field research is concerned, the study relies on the GABEK qualitative method of research analysis supported by the WinRelan 32 software.
As part of the discussion, this research argues that the examination of tourism practices and behaviours of Chinese outbound organized mass tourists under the performance metaphor is able to provide further understanding on the previously neglected tourism consumption of “non-Western” tourists. Within the findings, it was possible to identify both modern und post-modern characteristics of the Chinese outbound organized mass market. This concurs with the recent de-differentiation between the typical tourism binaries (everyday-holiday and home-away) found in tourism theory by acknowledging that everyday conventions and habits inform touristic performances of Chinese tourists in Germany. Moreover, the research presents insights that allow to corroborate the future presence of organized mass tourists in the Chinese outbound market, as well as to de-inferiorise and de–homogenise the segment. With regard to German stages, the research highlights the opportunities and challenges Germany´s tourism industry still has ahead of it. Finally, the study presents a number of implications for future practice, which can be useful to plan a long-term strategy for Chinese outbound tourism.
Konvergenz reeller Tschebyscheff-, klassischer Padé- und Lp-Approximationen, p>1: Inverse Probleme
(2018)
Approximationstheorie ist ein etabliertes Gebiet der Mathematik, eng verknüpft
mit der Funktionentheorie und Potentialtheorie. Im Teilbereich der Konvergenztheorie
treten zwei verschiedene Typen von Problemen auf: direkte und
inverse. Direkte Probleme verknüpfen die Konvergenzgeschwindigkeit bezüglich
einer Klasse von Approximationsfunktionen mit analytischen Eigenschaften der
zu approximierenden Funktion. Umgekehrt leiten inverse Fragestellungen analytische
Eigenschaften der approximierten Funktion aus Charakteristika der
Approximation ab, beispielsweise aus der Konvergenzrate oder der Lage der
Nullstellen oder Singularitäten der approximierten Funktionen. In dieser Arbeit
untersuchen wir inverse Probleme bezüglich reeller Tschebyscheff-, klassischer
Padé- und polynomialer Lp- Approximationen, p > 1 indem Einschränkungen
an die Lage der Nullstellen oder Polstellen der rationalen oder polynomialen
Approximationen gemacht werden.
Im Tourismus stellt der Fach- und Arbeitskräftemangel seit Jahrzehnten eine der größten Herausforderungen dar. Ohne Migration ist die Arbeit nicht mehr bewältigbar. Dadurch trägt der Sektor zur internationalen Arbeitsmigration und -mobilität bei und erfüllt gleichzeitig eine wesentliche Funktion bei der Aufnahme von Menschen mit Migrationshintergrund in den Erwerbsmarkt. Die Gründe für die Einstellung von Migrant*innen sind aus Unternehmenssicht vielfältig; sie liegen im Spannungsfeld zwischen günstigen Arbeitskosten, der Schließung von Personallücken und einem Zugewinn an Kompetenzen. Die Erfahrungen und Sichtweisen der (zugewanderten, mobilen) Arbeitskräfte bleiben jedoch meist unberücksichtigt. So auch in Südtirol, einer norditalienischen Provinz, wo es kaum Studien zur dortigen Beschäftigungssituation von Menschen mit Migrationshintergrund im Tourismus gibt, obwohl die Region bereits in den 1990er Jahren die Personalnot der Branche mithilfe von Arbeitsmigration zu lösen versuchte.
Vor diesem Hintergrund geht die vorliegende Untersuchung der Frage nach: Welche Rolle nimmt der Tourismussektor für Migrant*innen im Verlauf ihrer Leben ein und inwieweit erweitert oder begrenzt dieser ihre Agency (Handlungsfähigkeit)?
Es geht folglich darum zu verstehen, welchen Einfluss die gegebenen Rahmenbedingungen und (insbesondere touristische) Kontexte auf die individuelle Handlungsfähigkeit von Migrant*innen haben. Arbeit erfolgt immer in einem gesellschaftlichen und geographischen Kontext; daher ist es von Interesse zu verstehen, inwieweit das Handlungsvermögen von Arbeitskräften dadurch beeinflusst wird.
Um die Sichtweisen und Arbeitserfahrungen von Migrant*innen im Tourismus erfassen und die Forschungsfrage beantworten zu können, wurde für die vorliegende Arbeit ein qualitativ-induktiver und von der Empirie geleiteter Forschungsansatz gewählt. Subjekte und ihre Erfahrungen sowie das Verhältnis von Individuum und Gesellschaft werden dadurch ins Zentrum der Untersuchung gestellt. Biographisch-narrative Interviews mit Migrant*innen und semi-strukturierte Interviews mit Führungskräften aus der Südtiroler Beherbergung und Gastronomie dienen dazu, Ansichten aus der Perspektive der Arbeitskräfte und Unternehmen einzufangen und ein ganzheitliches Bild zu zeichnen. Der Fokus auf die individuelle Ebene der Arbeitskräfte und ihre Biographien gibt Aufschluss über Migrationsprozesse, subjektive Erfahrungen und Agency im und durch den Tourismus sowie im gesamtgesellschaftlichen Kontext.
Die zentralen Untersuchungsergebnisse lassen erkennen, dass die Situation und die Handlungsfähigkeit von Migrant*innen in Südtirol nicht nur durch den Arbeitsplatz und die Bedürfnisse der Branche, sondern insbesondere durch ihre soziale und geographische Einbettung beeinflusst wird und Migrant*innen unterschiedliche Strategien anwenden, um ihre Arbeits- und Lebenssituation zu verbessern. Jedoch zeigen sich auch klar Benachteiligungen von Migrant*innen am Erwerbsmarkt und Einschränkungen ihrer Agency im Aufnahmekontext.
Auen sind durch den Eingriff des Menschen stark in ihrem Bestand gefährdet. Die auentypische Dynamik, mit regelmäßigen Überflutungen und Grundwasserstandsschwankungen, fehlt weitgehend. Die Auwaldvegetation hat sich dadurch maßgeblich verändert und auentypische Habitate (u.a. Weichholzauen) sind in den meisten Auwäldern nicht mehr vorhanden. In dieser Arbeit werden die raum-zeitlichen Auswirkungen unterschiedlicher hydrologischer Bedingungen (fehlende Dynamik vor Maßnahmenbeginn und neu initiierte Dynamik durch ein Redynamisierungsprojekt) auf die Auwaldvegetation der Donauauen zwischen Neuburg und Ingolstadt untersucht. Dargelegt werden zum einen die Veränderung der Vegetation nach Jahren ohne Dynamik und zum anderen die Effekte einer Redynamisierung auf die Waldvegetation innerhalb der Aue.
Um Veränderungen festzuhalten ist ein gut durchdachtes Monitoring essentiell. Überlegungen zur Flächenauswahl werden in Kapitel 2 ausführlich behandelt. Habitatreiche Ökosysteme, wie Auen, verlangen dabei nach unterschiedlichen Methodiken zum Monitoring der verschiedenen Habitate. Die Vorteile eines stratifiziert-zufälligen Monitoringdesigns für die Auwaldvegetation werden dargelegt. Durch diese Methodik wird eine gleiche Verteilung der Flächen auf die wirksamen Umweltgradienten erreicht. Für die Ufer- und Wasservegetation ist hingegen ein Monitoring durch Transekt zu empfehlen.
Die Untersuchungen zur Waldvegetation und deren Standortabhängigkeit vor Beginn der Redynamisierung zeigen auf, dass bergahornreiche Auefolgegesellschaften und eschenreiche Hartholzauen unterschiedlichen Wasserhaushalts dominieren (Kapitel 3). Eine Terrestrialisierung des Auwalds kann nachgewiesen werden. Weichholzauen hingegen sind nicht mehr anzutreffen. Die überragende Rolle des Wasserhaushalts für die Artenzusammensetzung kann bestätigt werden und der Grundwasserstand, die Höhe über dem Umgehungsbach und die Bodenfeuchte sind als die wichtigsten floristischen Hauptgradienten erkannt worden.
Die Auswirkungen der Redynamisierungsmaßnahmen auf die Auwaldvegetation ist anhand von Wiederholungsaufnahmen zwischen 2008 und 2012 untersucht worden (Kapitel 4). Flächen, die nicht geflutet werden, zeigen aktuell noch keine Reaktion auf die geänderten abiotischen Bedingungen. Flächen, die hingegen regelmäßig durch den Umgehungsbach unter Wasser stehen, zeigen eine signifikante Veränderung der Artenzusammensetzung. In diesen hoch dynamischen Bereichen kann eine Entwicklung hin zu feuchteren Bedingungen nachgewiesen werden. Eine deutliche Zunahme von auentypischen Arten und ein Anstieg der Ellenberg Feuchtezahl kann beobachtet werden. Die Überflutungsdauer ist dabei als der wesentlichste Hauptgradient erkannt worden.
Eine räumliche Prognose der Vegetation ist mittels der Ellenberg Feuchtezahl erstellt worden (Kapitel 5). Auf Basis von Grundwasser- und Bodendaten kann die Feuchtezahl erfolgreich vorhergesagt und die Veränderung der Vegetation, die durch die Maßnahmen initiiert wurden, räumlich erfasst werden. Durch ein Generalisiertes Adaptives Model (GAM) ist es möglich die Auswirkungen der Maßnahmen auf die Vegetation zu prognostizieren. Die Ellenberg Feuchtezahl hat sich als geeignetes Mittel für eine Prognose der Vegetation in Auwäldern erwiesen.
Die kurzfristigen Auswirkungen eines zehnjährigen Hochwassers auf die Vegetation des Auwalds werden ergänzend (BOX) analysiert. Im Juni 2013 fand im Auwald ein natürliches Hochwasser statt, wodurch weite Teile des Auwalds für ca. drei Wochen geflutet waren. Die Effekte auf die Vegetation waren dabei deutlich stärker als dies bei einer ökologischen Flutung der Fall ist. Die Vegetationsdecke der Krautschicht ging deutlich zurück, während der Anteil des offenen Bodens deutlich zunahm. Das System wurde somit teilweise auf null gesetzt.
In der Synthese (Kapitel 6) werden die räumlichen und zeitlichen Effekte sowie der Einfluss der Überflutung und des Grundwassers übergreifend diskutiert. Offenbar stellt die Überflutungsdauer den wichtigsten Faktor für die Artenzusammensetzung dar. Nach Maßnahmenbeginn sind die größten Veränderungen an den Standorten nachzuweisen, die durch den Umgehungsbach periodisch überflutet werden. Hier konnten sich sehr schnell neue auentypische Arten etablieren. Im Vergleich zu den nicht direkt vom Umgehungsbach beeinflussten Standorten veränderte sich die Vegetation hier hin zu Arten, die Überflutungen tolerieren können. In weiten Teilen des Projektgebietes sind jedoch aktuell noch keine Veränderungen festzustellen. Die Auswirkungen der ökologischen Flutungen und des Grundwasseranstiegs sind nicht nachzuweisen. Da das Grundwasser bereits vor Maßnahmenbeginn eindeutig als floristischer Hauptgradient nachzuweisen ist, ist davon auszugehen, dass die Vegetation zeitverzögert darauf reagieren wird und die Effekte in einem längeren Zeitraum wirksam werden. Ein langfristiges Monitoring ist daher zu empfehlen, um diese Effekte zu erfassen.
The theories of design patterns and their practical implications exemplified for e-learning patterns
(2013)
Patterns are an efficient and successful way to capture best practices and access the tacit knowledge of experts. While the basic concept of patterns is simple and applicable in various domains there are many gaps in understanding the deeper meanings of the approach. This work will explore the nature of patterns and pattern languages by discussing the state-of-the-art, linking the pattern concept to its original ideas and develop a theoretical framework to understand the relations and differences between patterns in the world, patterns in our heads and pattern descriptions.
The common ground for patterns is to capture the context, problem, conflicting forces, a generative solution and the consequences in written form. To discuss the meanings of these analytical perspectives a path metaphor will be introduced in this thesis. The concepts will be linked to Alexander’s original ideas and common views from the pattern community. We will also identify gaps such as the weak understanding of the different problem levels that should be addressed in a pattern. Moreover, the thesis will reason about the quality of patterns by reflecting on wholeness and its properties.
The major contribution is the foundation of a framework that links the pattern concept to established theories from other disciplines. Patterns in the world are related to the philosophical idea of universals. A thought experiment will show the problems of abstracting and dividing a structure into parts and patterns. The construction of patterns in our heads is explained according to schema theory. Different experiences can lead to different pattern ideas. In our view the descriptions of patterns is similar to the formulation of theories. A pattern is a network of statements about the interaction of forces in a given context. Its proposed solution is supposed to resolve the existing conflict of forces. Such claims are subject to falsification and can be treated as hypotheses about good design. While good patterns are grounded on empirical cases, the generalized forms cannot be relieved from the problem of induction - what has worked in the past does not necessarily work in future cases. Patterns need to be tested continuously and evolve based on new data. From these considerations we will derive practical guidance for pattern mining.
The proposed theoretical framework will be supported by empirical findings. The lessons learnt from an authoring system that generates patterns of interactive graphics show that we can create many variations of instances based on the same universal code. This universal, however, is something artificially constructed by designers. It does not proof that this universal represents the world appropriately. To see whether individuals construct similar patterns we will report on the results from a laboratory study. The experiment tests the construction of schemas of interactive graphics. We will also reflect on pattern descriptions as the result of mining processes. Depending on the format, granularity and level of abstraction these descriptions contain different amounts of testable instructive information. A retrospective document analysis will compare different descriptions of patterns to illustrate this point.
The main contribution of this work is to show the variety of ideas about patterns, the underlying theories and relations between patterns in the world, patterns in our heads and pattern descriptions. These relations show that patterns are socially and mentally constructed. At the one hand patterns try to capture one view of the reality that can be tested empirically. On the other hand pattern descriptions also influence which artefacts are created in the future. There is a feedback loop as patterns capture a perceived reality and potentially shape parts of the future reality, i.e. new objects in the world.