Connecting the dots between stress, demands, and coping resources of parents to children with autism spectrum disorder

According to numerous studies, parents to children with an autism spectrum disorder (ASD) are more affected by stress than other parents. From a transactional perspective, parental stress is caused by the demands placed on parents and the assessment of their available resources for coping with these demands. The three studies in this doctoral dissertation therefore deal with the connections between parental stress, everyday demands, and the coping resources of parents to children with ASD. The first study aimed to find out which coping resources mediate between the demands and parental stress. This was examined by means of mediation analyses using data from N = 266 parents to children with ASD. Parental self-efficacy beliefs and dysfunctional coping were found to be significant mediators. In study II, a random intercept cross-lagged panel model was used to examine how stress and perceived partnership quality of parents to children with ASD predict each other longitudinally. Data from N = 160 parents collected at three measurement points were used. The results showed a decrease in stress levels over the course of therapy, which resulted in a lower perceived partnership quality at the last measurement point. In order to find out which demands explain parental stress before and during times of crisis, data from N = 168 before and N = 105 parents to children with ASD during the COVID-19 pandemic were used in study III and simple and multiple linear regression analyses were calculated. At both time points, dealing with the child's problem behavior, cooperation with the partner and restrictions in one's personal way of life were significant predictors of stress. Prior to the time of crisis, the stigmatizing reactions of others were also found to be informative for parental stress. The results provide evidence of the connections between the three constructs and show that parental stress should not be seen in isolation from the demands and coping resources, which suggests a more holistic view in research as well as in practical work with parents to children with ASD

Rettungsgassenbildung mit autonomen Fahrzeugen auf Hardware mit beschränkten Ressourcen

Der Schwerpunkt dieser Dissertation liegt auf der Entwicklung der Algorithmen und Software für stromsparende IoT-Geräte bezogen auf die Problematik der Rettungsgassenbildung auf Autobahnen mit autonomen Fahrzeugen. Auf den Autobahnen kommt es immer wieder zu unvorhersehbaren schwerwiegenden Unfällen. Dabei vergessen die Fahrer der Fahrzeuge teilweise eine Rettungsgasse für die Polizei- und Rettungsfahrzeuge zu bilden und behindern diese beim Erreichen des Unfallorts. Dabei ist für die Unfallbeteiligten jede Minute sehr wichtig. Die autonomen Fahrzeuge hingegen könnten die entwickelten Algorithmen zur Bildung der Rettungsgasse bei einem bestimmten Ereignis ausführen. Die Behebung dieser Problematik ist somit durch die autonomen Fahrzeuge möglich. Dementsprechend ist die Motivation dieser Forschungsarbeit dem Problem bei der Bildung der Rettungsgasse auf Autobahnen für die Polizei- und Rettungsfahrzeuge bei einem Unfall mit autonomen Fahrzeugen entgegenzuwirken. Dazu werden zwei Algorithmen erforscht und anschließend getestet. Die Evaluation der Algorithmen ist durch den in dieser Forschungsarbeit entwickelten Simulator möglich. Anschließend werden diese Algorithmen in der echten Umgebung und nicht nur in der Simulation überprüft. Um dem realen Problem entgegenzuwirken, werden echte autonome Modellfahrzeuge entwickelt und auf einer Teststrecke getestet. Außerdem ist die Motivation das Budget so gering wie möglich zu halten und dabei der Umwelt zur Liebe Strom und Geld zu sparen. Deswegen liegt der Fokus auf der Entwicklung der Software für stromsparende IoT-Geräte. Dabei entstehen die folgenden Fragestellungen: Welche der entwickelten Algorithmen und Methoden können überhaupt auf der stromsparenden IoT-Hardware ausgeführt werden? Welche Laufzeiten können auf diesen IoT-Geräten erreicht werden? Können ebenfalls Echtzeitanwendungen auf der verwendeten IoT-Hardware implementiert werden? Die aufgekommenen Fragestellungen können durch die verschiedenen Experimente dieser Forschungsarbeit beantwortet werden. Die Thematik der beschränkten Ressourcen ist nicht nur bei den Modellfahrzeugen interessant. Beschränkte Ressourcen findet man heutzutage ebenfalls in Drohnen, smarten Überwachungskameras, Wildkameras und weiteren IoT-Geräten

Digitale Inklusion – Teilhabe mit und Teilhabe in digitalen Medien

Dieser Beitrag beschreibt das Forschungsfeld „digitale Teilhabe“. Dazu werden zwei Forschungsfragen aufgeworfen: Erstens stellt sich die Frage, wie Teilhabe an gesellschaftlichen Prozessen (auch der „nichtdigitalen Welt“) mit digitalen Medien unterstützt werden kann sowie welche Barrieren dem entgegenstehen. „Teilhabe mit digitalen Medien“ zielt also auf die Assistenzfunktion digitaler Medien und adressiert die individuelle Ebene von Inklusion; im Fokus steht der Nutzen digitaler Medien für Individuen (mikro-Ebene). Die zweite Forschungsfrage zielt auf die „Teilhabe in digitalen Medien“ und damit die gesellschaftliche Ebene von Teilhabe an den sich transformierenden gesellschaftlichen Prozessen: Wie lässt sich die Teilhabe aller Menschen in digitalen Medien und der digitalen Gesellschaft unterstützen? Innerhalb des so umrissenen Forschungsfeldes beschreibt der Beitrag drei Ebenen, auf denen Antworten auf die Forschungsfragen zu finden sind: Teilhabe mit und Teilhabe in Medien lassen sich über „soziale Technik“, „soziale Orte“ und „soziale Innovation“ erforschen und fördern. Als Ausblick endet der Aufsatz mit einem Überblick aktueller Forschungsfragen sowie der Beschreibung eines rehabilitationspädagogischen Berufs- und Ausbildungsprofils, das „digitale Teilhabe“ von Menschen mit Behinderungen fördern kann. Dieses lässt sich durchaus als Impuls für eine rehabilitationswissenschaftliche Hochschullehre interpretieren.The paper describes the research field "digital inclusion". Two research questions are raised: How can participation in social processes (including the "non-digital world") be supported with digital media as well as which barriers stand in the way? "Participation with digital media" thus aims at the assistance function of digital media and addresses the individual level of inclusion; the focus is on the benefits of digital media for individuals (micro-level). The second research question aims at "participation in digital media" and thus the societal level of participation in the transforming societal processes: How can the participation of all people in the transforming digital society be supported? Within the research field outlined in this way, the paper describes three levels at which answers to the research questions can be found: Participation with and participation in can be researched and fostered via "social technology," "social places," and "social innovation." As an outlook, the paper ends with an overview of upcoming research questions as well as the description of a professional profile that can support "digital participation" of people with disabilities. This can definitely be interpreted as an impulse for a university curriculum in rehabilitation science

Stereoselective synthesis of glycosides through novel catalytic method development

Carbohydrates are one of the most prevalent natural product class with a wide range of structural and functional properties. Further, glycoside bond formation is one of the most important process in carbohydrate chemistry, particularly the production of O(S)-glycosides, which are abundant in bioactive compounds. To achieve this, glycosyl donors are synthesized and converted into reactive glycosylating species using catalysis. In this thesis, various activation strategies have been established to activate different glycosyl donors to synthesize a range of O(S)-glycosides, some of which are bioactive compounds. A phosphonochalcogenide (PCH) catalyzed strategy was developed to catalyze a stereoselective α-iminoglycosylation of iminoglycals with a wide range of glycosyl acceptors with remarkable protecting group tolerance in chapter 3. Mechanistic research revealed the catalyst's unexpected role in serially activating both the glycosyl donor and acceptor in the upstream and downstream stages of the reaction via chalcogen bonding (ChB). The dynamic interaction of chalcogens with substrates brings up new mechanistic possibilities based on repetitive ChB catalyst engagements and disengagements in multiple elementary steps. This research addressed the overall shortage of robust catalytic iminoglycosylations and provided a feasible approach for biologically relevant sp2-iminoglycosidic scaffolds. This methodology will demonstrate the enormously underexploited potential of sigma hole-based activation in broadening the frontiers of stereoselective carbohydrate and glycomimetic synthesis in the future. A synergistic chiral Rh(I) and organoboron-catalyzed protocol was introduced to catalyze site selective carbohydrate functionalization to synthesize biologically relevant anomeric aryl naphthalene glycosides with excellent enantioselectivity, diastereoselectivity and regioselectivity in chapter 4. The proper choice of an organoboron catalyst and ligands are critical to the success of this protocol. Following further investigation of this approach, my study revealed that structurally related allylic carbonate substrates were also well tolerated to furnish functionalized carbohydratesl with outstanding regio- and diastereoselectivity. This successful methodology would stimulate more effort in the development of chiral transition catalytic systems for demanding site-selective functionalizations of carbohydrates with prochiral electrophiles

Coordination of impedance controllers and flexible power for curative congestion management in real-time applications

As the share of feed-in from renewable energy sources rises in German electricity grids, established preventive congestion management processes are called into question. Curative congestion management may increase the utilization of already existing grid capacity without the large investments necessary for conventional grid expansion. The curative paradigm shift requires fast reacting remedial measures, such as innovative power flow controlling devices, as well as reliable algorithms to determine and activate them in due time. This work shows how an automated system can coordinate distributed FACTS devices, that influence a power line's series reactance, and active power from flexible units to solve line overloads in high voltage grids. First, linear sensitivities for gradual reactance changes are derived. Based on this, an optimization and a heuristic approach for automated curative coordination of both types of remedial measures is conceptualized as well as implemented and tested in simulations. Then, the heuristic approach is implemented within a distributed agent-based control algorithm, along with fallback strategies to be executed if agent communication fails. This system is then tested in a laboratory setup to evaluate its real-time applicability. The laboratory setup consists of multiple (Power) Hardware-in-the-Loop modules to create an experimental environment considering many real-world factors that are usually neglected in software simulations. This way, not just the agent algorithm itself, but also the influence of communication delays, reaction times of real power flow controlling devices as well as the integration into a control center environment are evaluated

Be Creative! Literature Review on People with Intellectual Disabilities’ Involvement in Media Research Studies

Digital media have wide-ranging potential for people with and without disabilities. The increasing interest in media usage is reflected in numerous studies worldwide. People with intellectual disabilities are excluded from research due to a number of obstacles (e.g. cognitive and linguistic abilities) in this research field. Considering the lack of research about media usage and people with intellectual disabilities, this literature review analyses the following research questions: 1) Are people with intellectual disabilities involved in current research?, 2) What research methods are used to conduct research with people with intellectual disabilities?, and 3) Which topics are researched in current studies? To answer our research questions, we conducted a literature review with 38 studies included in our sample. We found that most studies use questionnaires or interviews to research the media usage of people with intellectual disabilities. In this paper, we discuss implications to involve people with disabilities in research.Digitale Medien haben ein weitreichendes Potenzial für Menschen mit und ohne Behinderungen. Das zunehmende Interesse an der Mediennutzung spiegelt sich in zahlreichen Studien weltweit wider. Menschen mit intellektueller Beeinträchtigung sind aufgrund einer Reihe von Hindernissen (z. B. kognitive und sprachliche Fähigkeiten) von der Forschung in diesem Bereich ausgeschlossen. In Anbetracht des Mangels an Forschung über Mediennutzung und Menschen mit intellektueller Beeinträchtigung werden in diese Literatur Review die folgenden Forschungsfragen untersucht: 1) Sind Menschen mit intellektueller Beeinträchtigung in aktuelle Forschung einbezogen? 2) Welche Forschungsmethoden werden verwendet, um Forschung mit Menschen mit intellektueller Beeinträchtigung durchzuführen? und 3) Welche Themen werden in aktuellen Studien erforscht? Zur Beantwortung der Forschungsfragen haben wurde eine Literatur Review durchgeführt und 38 Studien in die Stichprobe aufgenommen. Es stellte sich heraus, dass die meisten Studien Fragebögen oder Interviews verwenden, um die Mediennutzung von Menschen mit intellektueller Beeinträchtigung zu untersuchen. In diesem Beitrag wird diskutiert, wie Menschen mit Behinderungen in die Forschung einbezogen werden können

Atmospheric seasoning

Besides the detection of astrophysical neutrinos, atmospheric neutrinos from cosmicray- induced air showers are detected at unprecedented statistics with the IceCube Neutrino Observatory. The conventional component of the atmospheric neutrino flux is produced in decays of kaons and pions. Due to seasonal changes in the atmospheric temperature, the neutrino flux undergoes a seasonal variation. When the temperature increases, the atmosphere expands, and more neutrinos are expected to be produced. Additionally, the seasonal variation increases with energy, as parent particles interact at higher altitudes in the atmosphere, where seasonal temperature variations are larger. The interaction cross section increases with energy and the probability for the parent meson to decay increases. The investigation of seasonal variations serves as an accurate background determination in the search for astrophysical neutrinos and the study of hadronic interactions in atmospheric particle cascades. In this thesis, seasonal variations in the atmospheric neutrino flux are measured energydependently for the first time based on 11.5 years of IceCube data. The determination of the neutrino energy presents an ill-conditioned inverse problem, requiring to infer the energy from measured detector quantities. This challenge is addressed by the Dortmund Spectrum Estimation Algorithm (DSEA+), which utilizes machine learning methods to unfold the neutrino energy. The determined variation strength is compared to theoretical predictions from MCEq, and in particular to the calculation with the atmospheric model NRLMSISE-00

Systematic studies on heteroleptic coordination cages

Supramolecular coordination cages based on square-planar Pd(II) cations in combination with bis-monodentate ligands equipped with pyridine, respectively isoquinoline donor groups, form a subclass of coordination cages and assemblies that has been extensively studied. In recent years, efforts towards the development of functional coordination cages have been made, with the usual approach to achieve this goal being the incorporation of a functional backbone followed by careful choice of linker and donor-groups. Tuning the donor-groups and linkers allowed the synthesis of heteroleptic coordination cages by designing shape-complementary ligands (SCA). Herbey, this approach has been utilized to form a wide array of heteroleptic coordination assemblies and analyze them in regard to their structure, solvent susceptibility and functional group tolerance. Furthermore, ion-mobility mass spectrometry has been established as a powerful tool in the analysis of complex mixtures of up to ten structurally related supramolecules

Statistical methods for compositional and photometric analysis of the lunar surface

This thesis presents statistical methods and analysis regarding the surface properties and processes of the lunar surface using reflectance spectroscopy. The first process of interest is the diurnal variations of OH/H2O on the Moon. Closely linked to this are lunar swirls, which are the second major science topic in this work. Thirdly, we investigate the mineral composition and space weathering to understand the first two processes. The solar wind contains hydrogen that forms hydroxyl and is the main driver for space weathering on the lunar surface. The hydrogen content varies more strongly with the time of day for TiO2-rich surfaces and less for plagioclase-rich areas. The OH/H2O variations at swirls is generally weaker due to magnetic shielding. However, the compaction significance spectral index (CSSI) shows that not for all swirl locations, the brightness difference comes predominantly from maturity differences, but compaction plays a significant role in the appearance of lunar swirls. Another dimension of lunar swirls that is explored in this work is the photometric behavior, which can be seen as a proxy for the physical properties of the surface. This analysis further accentuates that compaction is a factor that contributes to the increased brightness of swirls. Furthermore, this thesis introduces an unmixing framework that considers the effects of space weathering by using the nanophase and microphase particles as endmembers. Space weathering, mineral darkening agents like ilmenite, and grain size produce similar spectral effects. Thus, we propose a Bayesian approach, which characterizes the uncertainties and interdependencies. Finally, maps of the major minerals and space weathering agents for the Moon are presented.In dieser Arbeit werden statistische Methoden und Analysen zu den Oberflächeneigenschaften und -prozessen des Mondes mit Hilfe der Reflexionsspektroskopie vorgestellt. Der erste Prozess, der von Interesse ist, sind die tageszeitabhängigen Schwankungen von OH/H2O auf dem Mond. Eng damit verbunden sind "Lunar Swirls", die das zweite große wissenschaftliche Thema dieser Arbeit darstellen. Drittens müssen die Mineralzusammensetzung und die Weltraumverwitterung untersucht werden, um die ersten beiden Prozesse zu verstehen. Der Sonnenwind enthält Wasserstoff, der Hydroxyl bildet und der Hauptfaktor für die Weltraumverwitterung auf der Mondoberfläche ist. Der Wasserstoffgehalt variiert stärker mit der Tageszeit für TiO2-reiche Oberflächen und weniger für plagioklasreiche Gebiete. Die OH/H2O-Variationen an Swirls sind aufgrund der magnetischen Abschirmung im Allgemeinen schwächer. Der Compaction Significant Spectral Index (CSSI) zeigt jedoch, dass der Helligkeitsunterschied nicht an allen Swirl-Standorten überwiegend auf unterschiedliche Grade der Verwitterung zurückzuführen ist, sondern dass die Verdichtung eine wichtige Rolle für das Erscheinungsbild der lunaren Swirls spielt. Eine weitere Dimension von Lunar Swirls, die in dieser Arbeit erforscht wird, ist das photometrische Verhalten, das als Stellvertreter für die physikalischen Eigenschaften der Oberfläche angesehen werden kann. Diese Analyse unterstreicht, dass Verdichtung ein Faktor ist, der zur erhöhten Helligkeit von Swirls beiträgt. Darüber hinaus wird in dieser Arbeit ein Unmixing-Framework vorgestellt, das die Auswirkungen der Weltraumverwitterung berücksichtigt, indem die Nanophasen- und Mikrophasenpartikel als Endmember eingeführt werden. Weltraumverwitterung, Minerale wie Ilmenite, die das Spektrum verdunkeln, und die Korngröße erzeugen ähnliche spektrale Effekte. Daher wird ein Bayes Ansatz vorgeschlagen, der die Unsicherheiten und gegenseitigen Abhängigkeiten der Parameter charakterisieren kann. Schließlich werden Karten der wichtigsten Mineralien und Weltraumverwitterungsstoffe für den Mond vorgestellt

On the identification and analysis of ICT-induced stability risks in cyber-physical energy systems

This thesis addresses emerging ICT-based stability risks for cyber-physical energy systems (CPESs) in light of the increasingly complex task of coordinating modern generation and consumption assets in power grids. It does so by identifying cyber-physical services as the main drivers of interdependence first. It then provides a general approach on how to assess such a service's dependence on data in general and its sensitivity towards the high-level ICT error categories "latency", "data loss" and "data corruption" in particular. Based on these results, the service states "normal", "limited", and "failed" are introduced in order to summarise the findings in an abstract and more widely applicable as well as comparable manner. These aggregated service states are required as additional inputs for the main method which determines how disturbances propagate through modern CPESs. This method is first presented with a focus on static stability and is later extended to also incorporate dynamic stability phenomena. The resulting disturbance propagation, combined with the service states and the ENTSO-E state description for power systems, can be used to derive a summarising state trajectory which helps compare different CPES layouts and control designs concerning their stability.Diese Arbeit befasst sich mit neuartigen, IKT-basierten Stabilitätsrisiken für cyber-physikalische Energiesysteme (CPES) vor dem Hintergrund zunehmend komplexer Koordination neuartiger Verbraucher und Erzeugungsanlagen in modernen Energiesystemen. Dazu werden zunächst IKT-basierte Dienste als Haupttreiber wechselseitiger Abhängigkeiten zwischen der Energie- und IKT-Domäne im CPES identifiziert. Anschließend wird ein Ansatz zur Bewertung der Datenabhängigkeit solcher Dienste im Allgemeinen sowie ihrer Empfindlichkeit gegenüber erhöhter Kommunikationslatenz, Datenverlust und Datenkorruption im Speziellen vorgestellt. Basierend auf diesen Ergebnisse werden drei Betriebszustände für Dienste eingeführt. Diese lauten "normal", "eingeschränkt" und "fehlerhaft" und dienen der Abstraktion und Vergleichbarkeit der IKT-Abhängigkeit verschiedener Dienste. Im Anschluss wird eine Methode vorgestellt, die der Bestimmung der Ausbreitung von Störungen innerhalb des CPES dient. Die Methode wird zunächst mit einem Fokus auf statischer Stabilität erläutert und anschließend so erweitert, dass auch dynamische Stabilitätsphänomene berücksichtigt werden können. Die sich daraus ergebende Ausbreitung von Störungen kann in Verbindung mit den Betriebszuständen und der ENTSO-E-Zustandsbeschreibung für Stromversorgungssysteme zur Ableitung eines zusammenfassenden Zustandsverlaufs verwendet werden. Mit den so ermittelten Zustandsverläufen wird wiederum ein qualitativer Stabilitätsvergleich verschiedener CPES-Layouts und Regelungskonzepte ermöglicht