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Der DWA-Themenband beschreibt ein Konzept zur weitergehenden Abwasserbehandlung für die Bewertung von Aufbereitungsverfahren, sowohl in einer Pilotphase zur Auswahl von Verfahrensoptionen als auch für 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 Europäische Wasserrahmenrichtlinie und andere Anforderungen bindenden Instrumente. Hierfür werden spezifische Vorgehensweisen vorgeschlagen. Anhand zweier ausgewählter Praxisbeispiele wird deutlich, dass es zur Bewertung der Verfahrensoptionen an einem Standort dienlich ist, ausgewählte Reduktionen bzw. Entfernungen von Stoffen, Organismen und Effekten zu bestimmen.
The fiber surface generalizes the popular isosurface to multi-fields, so that pre-images can be visualized as surfaces. As with the isosurface, however, the fiber surface suffers from visual occlusion. We propose to avoid such occlusion by restricting the components to only the relevant ones with a new component-wise flexing algorithm. The approach, flexible fiber surface, generalizes the manipulation idea found in the flexible isosurface for the fiber surface. The flexible isosurface in the original form, however, relies on the contour tree. For the fiber surface, this corresponds to the Reeb space, which is challenging for both the computation and user interaction. We thus take a Reeb-free approach, in which one does not compute the Reeb space. Under this constraint, we generalize a few selected interactions in the flexible isosurface and discuss the implication of the restriction.
It is well understood that Bayesian decision theory and average case analysis are essentially identical. However, if one is interested in performing uncertainty quantification for a numerical task, it can be argued that the decision-theoretic framework is neither appropriate nor sufficient. To this end, we consider an alternative optimality criterion from Bayesian experimental design and study its implied optimal information in the numerical context. This information is demonstrated to differ, in general, from the information that would be used in an average-case-optimal numerical method. The explicit connection to Bayesian experimental design suggests several distinct regimes in which optimal probabilistic numerical methods can be developed.
In gradient-based methods for parabolic optimal control problems, it is necessary to solve both the state equation and a backward-in-time adjoint equation in each iteration of the optimization method. In order to facilitate fully parallel gradient-type and nonlinear conjugate gradient methods for the solution of such optimal control problems, we discuss the application of the parallel-in-time method PFASST to adjoint gradient computation. In addition to enabling time parallelism, PFASST provides high flexibility for handling nonlinear equations, as well as potential extra computational savings from reusing previous solutions in the optimization loop. The approach is demonstrated here for a model reaction-diffusion optimal control problem.
Face to Face-Interface
(2017)
Die Grundsätze für den Erwerb überregionaler Lizenzen, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft(DFG) gefördert werden (sog. Allianz-Lizenzen), beinhalten spezifische Regelungen zum Open Access.
Damit wird DFG-seitig sichergestellt, dass bei Abschluss von Allianz-Verträgen die inkludierten Inhalte sowohl von Autoren als auch von den lizenznehmenden Einrichtungen unter vorteilhafteren Konditionen gegenüber den üblichen Self Archiving Policies (z.B. Verlagsversion, verkürzte Embargofrist) in Repositorien archiviert und veröffentlicht werden dürfen. Die Erfahrung der seit 2011 getätigten Allianz-Abschlüsse zeigt allerdings, dass der Kreis berechtigter Autorinnen und Autoren und Institutionen eigenständig kaum Gebrauch von ihren hierdurch erhaltenen Open-Access-Rechten macht. Entsprechend liegt ein großer Schatz wissenschaftlicher Literatur bei den Verlagen, der noch zu heben ist. Das bewilligte DFG-Projekt DeepGreen (Ausschreibung „Open-Access-Transformation“ von 2014) zielt darauf ab, die vereinbarten Open-Access-Konditionen der Allianz-Lizenzen auf technischer Ebene komfortabel auszugestalten und, wenn möglich, zu automatisieren, so dass nicht mehr Autorinnen und Autoren oder die hierzu berechtigten Bibliotheken die Publikationen manuell in Open-Access-Repositorien einpflegen müssen, sondern die Verlage selbst zyklisch über definierte Schnittstellen abliefern. Dazu bauen die Projektpartner (Universitätsbibliothek Erlangen-Nürnberg, Universitätsbibliothek TU Berlin, Helmholtz Open Science Koordinationsbüro am Deutschen GeoForschungsZentrum, Bayerische Staatsbibliothek München sowie die Verbünde
Bibliotheksverbund Bayern und KooperativerBibliotheksverbund Berlin-Brandenburg) ein Dark
Archive namens DeepGreen auf, in das teilnehmende Allianz-Lizenz-Verlage Publikationen und Metadaten einspeisen. DeepGreen soll im Anschluss als Datendrehscheibe für berechtigte Open-Access-Repositorien dienen. Als Pilotpartner konnten die Verlage Karger und SAGE gewonnen werden. Der vorliegende Aufsatz stellt das Projekt und den aktuellen Stand der Arbeiten vor.
Einführung: Die Tiefenwirkung dreidimensionaler Räume in einem zweidimensionalen Bild einzufangen, ist ein Faszinosum nahezu aller Kulturen der Menschheitsgeschichte. Der vorliegende Aufsatz folgt den Spuren dieses Faszinosums, vergleichend in der Malerei und der mathematisierten Computergrafik. Die Entdeckung der Zentralperspektive in der italienischen Renaissance zeigt bereits den engen Zusammenhang von Malerei und Mathematik. Auf der Suche nach Maltechniken, mit denen Raumtiefe bildnerisch dargestellt werden kann, beginnen wir in Kap. 2 mit einem chronologischen Gang durch verschiedene Epochen der europäischen Malerei. Hieraus abgeleitete Prinzipien, soweit sie im Rechner realisierbar scheinen, stellen wir in Kap. 3 am Beispiel moderner Methoden der mathematischen Visualisierung vor.
In this work, we study the spectra and eigenmodes of the Hessian of various discrete surface energies and discuss applications to shape analysis. In particular, we consider a physical model that describes the vibration modes and frequencies of a surface through the eigenfunctions and eigenvalues of the Hessian of a deformation energy, and we derive a closed form representation for the Hessian (at the rest state of the energy) for a general class of deformation energies. Furthermore, we design a quadratic energy, such that the eigenmodes of the Hessian of this energy are sensitive to the extrinsic curvature of the surface.
Based on these spectra and eigenmodes, we derive two shape signatures. One that measures the similarity of points on a surface, and another that can be used to identify features of the surface. In addition, we discuss a spectral quadrangulation scheme for surfaces.
Markov Model Theory
(2014)
This section reviews the relation between the continuous dynamics of a molecular system in thermal equilibrium and the kinetics given by a Markov State Model (MSM). We will introduce the dynamical propagator, an error-less, alternative description of the continuous dynamics, and show how MSMs result from its discretization. This allows for an precise understanding of the approximation quality of MSMs in comparison to the continuous dynamics. The results on the approximation quality are key for the design of good MSMs. While this section is important for understanding the theory of discretization and related systematic errors, practitioners wishing only to learn how to construct MSMs may skip directly to the discussion of Markov model estimation.
Mathematics without pain
(2014)