@book{Reuter2020, author = {Reuter, Bernhard}, title = {Generalisierte Markov-Modellierung}, publisher = {Springer Spektrum, Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-29711-4}, doi = {10.1007/978-3-658-29712-1}, year = {2020}, abstract = {Markov State Models (MSM) sind der Goldstandard zur Modellierung biomolekularer Dynamik, da sie die Identifizierung und Analyse metastabiler Zust{\"a}nde erm{\"o}glichen. Die robuste Perron-Cluster-Cluster-Analyse (PCCA+) ist ein verbreiteter Spectral-Clustering-Algorithmus, der f{\"u}r das Clustering hochdimensionaler MSM verwendet wird. Da die PCCA+ auf reversible Prozesse beschr{\"a}nkt ist, wird sie zur Generalisierten PCCA+ (G-PCCA) verallgemeinert, die geeignet ist, nichtreversible Prozesse aufzukl{\"a}ren. Bernhard Reuter untersucht hier mittels G-PCCA die nichtthermischen Auswirkungen von Mikrowellen auf die Proteindynamik. Dazu f{\"u}hrt er molekulardynamische Nichtgleichgewichtssimulationen des Amyloid-β-(1-40)-Peptids durch und modelliert diese.}, language = {de} } @article{WeberWeitereAutoren2020, author = {Weber, Marcus and Weitere Autoren,}, title = {DIN SPEC 2343: {\"U}bertragung von sprachbasierten Daten zwischen K{\"u}nstlichen Intelligenzen - Festlegung von Parametern und Formaten}, journal = {Beuth Verlag}, editor = {Reichardt, Christine}, year = {2020}, abstract = {Dieses Dokument legt Parameter und Formate f{\"u}r die {\"U}bertragung sprachbasierter Daten zwischen verschiedenen KI-{\"O}kosystemen fest.}, language = {de} } @article{FackeldeyGorgullaWeber2021, author = {Fackeldey, Konstantin and Gorgulla, Christoph and Weber, Marcus}, title = {Neue Medikamente dank Supercomputern}, journal = {Spektrum der Wissenschaft}, number = {11}, pages = {40 -- 46}, year = {2021}, abstract = {Die aktuelle Pandemie verdeutlicht, wie wichtig es ist, rasch geeignete Arzneimittel zu finden. In Computer­simulationen gelingt das erheblich schneller als im Labor. Gegen das Coronavirus ließen sich auf diese Weise bereits Wirkstoffkandidaten identifizieren.}, language = {de} } @article{BecksLippoldWinkleretal.2024, author = {Becks, Henrik and Lippold, Lukas and Winkler, Paul and Rohrer, Maximilian and Leusmann, Thorsten and Anton, David and Sprenger, Bjarne and K{\"a}hler, Philipp and Rudenko, Iryna and Andr{\´e}s Arcones, Daniel and Koutsourelakis, Phaedon-Stelios and Unger, J{\"o}rg F. and Weiser, Martin and Petryna, Yuri and Schnellenbach-Held, Martina and Lowke, Dirk and Wessels, Henning and Lenzen, Armin and Zabel, Volkmar and K{\"o}nke, Carsten and Claßen, Martin and Hegger, Josef}, title = {Neuartige Konzepte f{\"u}r die Zustands{\"u}berwachung und -analyse von Br{\"u}ckenbauwerken - Einblicke in das Forschungsvorhaben SPP100+}, volume = {99}, journal = {Bauingenieur}, number = {10}, doi = {10.37544/0005-6650-2024-10-63}, pages = {327 -- 338}, year = {2024}, abstract = {Die Br{\"u}ckeninfrastruktur in Deutschland und Europa steht aufgrund steigender Verkehrslasten und alternder Bauwerke vor erheblichen Herausforderungen. Das DFG-Schwerpunktprogramm 2388 „Hundert plus - Verl{\"a}ngerung der Lebensdauer komplexer Baustrukturen durch intelligente Digitalisierung" (SPP100+) strebt an, durch digitale Innovationen und pr{\"a}diktive Instandhaltungsstrategien die Nutzungsdauer bestehender Br{\"u}ckenbauwerke zu verl{\"a}ngern. Der vorliegende Beitrag fokussiert sich auf das SPP100+ zugeh{\"o}rige Cluster „Monitoring und Simulation", das sieben Teilprojekte umfasst. Die Projekte entwickeln fortschrittliche Methoden zur {\"U}berwachung und Zustandsbewertung von Br{\"u}cken mittels Digitaler Zwillinge, hochaufl{\"o}sender Sensortechnik und numerischer Simulationen. Innovative Ans{\"a}tze wie nichtlineare Modellanpassungen, stochastische Methoden und k{\"u}nstliche Intelligenz erm{\"o}glichen eine pr{\"a}zise und fr{\"u}hzeitige Identifizierung potenzieller Sch{\"a}den. Die Kombination aus kontinuierlichem Bauwerksmonitoring und effizienter Datenauswertung ist entscheidend f{\"u}r die langfristige Sicherheit und Langlebigkeit bestehender Br{\"u}cken und tr{\"a}gt dar{\"u}ber hinaus zur Ressourcenschonung bei.}, language = {de} } @book{TernesBauerBraueretal.2023, author = {Ternes, Thomas and Bauer, Karl-Heinz and Brauer, Frank and Drewes, J{\"o}rg and Joss, Adriano and Hiller, Georg and Jewell, Kevin and Oehlmann, J{\"o}rg and Radke, Michael and Schulte-Oehlmann, Ulrike and Schwartz, Thomas and Seel, Peter and V{\"o}lker, Jeanette and Weber, Lilo and Weber, Marcus}, title = {Handlungsempfehlung zur integrativen Bewertung der weitergehenden Abwasserbehandlung von kommunalen Kl{\"a}ranlagen}, volume = {T1/2023}, editor = {Wilhelm, Christian}, publisher = {DWA / GDCh}, isbn = {978-3-96862-563-8}, year = {2023}, abstract = {Das vorliegende Statuspapier beschreibt ein Konzept zur weitergehenden Abwasserbehandlung f{\"u}r die Bewertung von Aufbereitungsverfahren, sowohl in einer Pilotphase zur Auswahl von Verfah- rensoptionen als auch f{\"u}r die Bewertung großtechnischer Anlagen.}, language = {de} } @misc{BetzBinkowskiBurger2021, author = {Betz, Fridtjof and Binkowski, Felix and Burger, Sven}, title = {RPExpand: Software for Riesz projection expansion of resonance phenomena [Source Code]}, doi = {10.24433/CO.2372084.v1}, year = {2021}, language = {de} } @article{ErnstUngerSchuetteetal.2023, author = {Ernst, Ariane and Unger, Nathalie and Sch{\"u}tte, Christof and Walter, Alexander and Winkelmann, Stefanie}, title = {Rate-limiting recovery processes in neurotransmission under sustained stimulation}, volume = {362}, journal = {Mathematical Biosciences}, arxiv = {http://arxiv.org/abs/2302.01635}, doi = {10.1016/j.mbs.2023.109023}, year = {2023}, abstract = {At chemical synapses, an arriving electric signal induces the fusion of vesicles with the presynaptic membrane, thereby releasing neurotransmitters into the synaptic cleft. After a fusion event, both the release site and the vesicle undergo a recovery process before becoming available for reuse again. Of central interest is the question which of the two restoration steps acts as the limiting factor during neurotrans-mission under high-frequency sustained stimulation. In order to investigate this question, we introduce a novel non-linear reaction network which involves explicit recovery steps for both the vesicles and the release sites, and includes the induced time-dependent output current. The associated reaction dynamics are formulated by means of ordinary differential equations (ODEs), as well as via the associated stochastic jump process. While the stochastic jump model describes a single release site, the average over many release sites is close to the ODE solution and shares its periodic structure. The reason for this can be traced back to the insight that recovery dynamics of vesicles and release sites are statistically almost independent. A sensitivity analysis on the recovery rates based on the ODE formulation reveals that neither the vesicle nor the release site recovery step can be identified as the essential rate-limiting step but that the rate- limiting feature changes over the course of stimulation. Under sustained stimulation the dynamics given by the ODEs exhibit transient dynamics leading from an initial depression of the postsynaptic response to an asymptotic periodic orbit, while the individual trajectories of the stochastic jump model lack the oscillatory behavior an asymptotic periodicity of the ODE-solution.}, language = {de} } @misc{Rabben2022, type = {Master Thesis}, author = {Rabben, Robert Julian}, title = {Ein holistischer Ansatz zur Analyse molekularer Konformationen auf der Basis von ISOKANN}, year = {2022}, language = {de} } @misc{TernesBauerBraueretal.2023, author = {Ternes, Thomas and Bauer, Karl-Heinz and Brauer, Frank and Drewes, J{\"u}rgen and Jewell, Kevin and Joss, Adriano and Oehlmann, J{\"o}rg and Radtke, Michael and Schulte-Oehlmann, Ulrike and Schwartz, Thomas and Seel, Peter and V{\"o}lker, Jeanette and Weber, Lilo and Weber, Marcus}, title = {Handlungsempfehlung zur integrativen Bewertung der weitergehenden Abwasserbehandlung von kommunalen Kl{\"a}ranlagen}, volume = {T1/2023}, journal = {DWA-Themen}, publisher = {DWA}, year = {2023}, abstract = {Der DWA-Themenband beschreibt ein Konzept zur weitergehenden Abwasserbehandlung f{\"u}r die Bewertung von Aufbereitungsverfahren, sowohl in einer Pilotphase zur Auswahl von Verfahrensoptionen als auch f{\"u}r die Bewertung großtechnischer Anlagen. Emissionsseitig basiert das Konzept auf bereits regulatorisch definierten Parametern wie anorganischen Stickstoff-Verbindungen oder Phosphat sowie auf neuen noch nicht in der Abwasserverordnung regulierten Parametern. Die immissionsseitige Betrachtung erfolgt auf Basis der rechtlich durch die Europ{\"a}ische Wasserrahmenrichtlinie und andere Anforderungen bindenden Instrumente. Hierf{\"u}r werden spezifische Vorgehensweisen vorgeschlagen. Anhand zweier ausgew{\"a}hlter Praxisbeispiele wird deutlich, dass es zur Bewertung der Verfahrensoptionen an einem Standort dienlich ist, ausgew{\"a}hlte Reduktionen bzw. Entfernungen von Stoffen, Organismen und Effekten zu bestimmen.}, language = {de} } @book{DeuflhardWeiser2020, author = {Deuflhard, Peter and Weiser, Martin}, title = {Numerische Mathematik 3. Adaptive L{\"o}sung partieller Differentialgleichungen}, edition = {2}, publisher = {de Gruyter}, isbn = {978-3-11-069168-9}, doi = {10.1515/9783110689655}, pages = {456}, year = {2020}, language = {de} } @misc{MusialSekSchneideretal.2024, author = {Musial, Anna and Sek, Grzegorz and Schneider, Philipp-Immanuel and Reitzenstein, Stephan}, title = {Fiber-coupled solid-state-based single-photon sources}, journal = {Specialty Optical Fibers}, publisher = {Woodhead Publishing}, doi = {10.1016/B978-0-443-18495-6.00004-4}, pages = {345 -- 384}, year = {2024}, language = {de} } @article{Schweigart2021, author = {Schweigart, Fleur}, title = {KARTHAGO, TUNESIEN Datengesteuerte Modellierung des Romanisierungsprozesses in Nordafrika}, volume = {Fasc. 1}, journal = {e-Forschungsberichte des Deutschen Arch{\"a}ologischen Instituts. Berlin: Deutsches Arch{\"a}ologisches Institut, Zentrale.}, doi = {https://doi.org/10.34780/d469-84h2}, year = {2021}, language = {de} } @inproceedings{KostreSunkaraDjurdjevacConrad2021, author = {Kostre, Margarita and Sunkara, Vikram and Djurdjevac Conrad, Natasa}, title = {Inference of historical influence networks}, booktitle = {International Conference on Complex Networks \& Their Applications Proceedings}, edition = {International Conference on Complex Networks \& Their Applications}, doi = {10.12752/8558}, pages = {110 -- 113}, year = {2021}, abstract = {We study the romanization process of northern Africa from 50 BC till 300 AD. Our goal is to infer the communication strength between different subregions, based on the evolution of the status of cities. Herefore, we use the general inverse infection model, that infers the weights of a known underlying network, given observations of the spreading on this network. As infection process we choose the SI metapopulation model, where I stands for a city with a Roman status. To solve the minimization problem we use the particle swarm optimization algorithm with a specific choice of parameters.}, language = {de} } @article{FrankSikorskiRoeblitz2024, author = {Frank, Anna-Simone and Sikorski, Alexander and R{\"o}blitz, Susanna}, title = {Spectral clustering of Markov chain transition matrices with complex eigenvalues}, volume = {444}, journal = {Journal of Computational and Applied Mathematics}, arxiv = {http://arxiv.org/abs/2206.14537}, doi = {10.1016/j.cam.2024.115791}, pages = {115791}, year = {2024}, abstract = {The Robust Perron Cluster Analysis (PCCA+) has become a popular spectral clustering algorithm for coarse-graining transition matrices of nearly decomposable Markov chains with transition states. Originally developed for reversible Markov chains, the algorithm only worked for transition matrices with real eigenvalues. In this paper, we therefore extend the theoretical framework of PCCA+ to Markov chains with a complex eigen-decomposition. We show that by replacing a complex conjugate pair of eigenvectors by their real and imaginary components, a real representation of the same subspace is obtained, which is suitable for the cluster analysis. We show that our approach leads to the same results as the generalized PCCA+ (GPCCA), which replaces the complex eigen-decomposition by a conceptually more difficult real Schur decomposition. We apply the method on non-reversible Markov chains, including circular chains, and demonstrate its efficiency compared to GPCCA. The experiments are performed in the Matlab programming language and codes are provided.}, language = {de} }