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Spätpaläolithische Landnutzungsmuster in Bayern
The dissertation focuses on the Late Palaeolithic sites of northern Bavaria. The great number of surface collections, which have been collected since the 1970s, have not been subject to comprehensive scientific analysis. All of the sites investigated here can be assigned to the arch backed point (ABP) or Federmesser groups, which span the Allerød-interstadial and the Younger Dryas stadial towards the end of the last glaciation (c. 12,000 - 9,700 cal BC). The distribution of sites over various environmental landscape units makes them particularly suited for the analysis of the land use patterns of the prehistoric people inhabiting the region. In this dissertation - besides generally publishing basic data on the various assemblages - three major lines of investigation were pursued.
The settlement pattern of the Late Palaeolithic foragers was analysed using an archaeological predictive model. This way it was possible to determine topographic factors, which were of significance for site placement by the Late Glacial hunter-gatherers. The settlement pattern analysis demonstrate that sites of the ABP group are typically placed in the immediate vicinity of large watercourses in areas, which allowed a certain level of protection from flooding and cold temperatures.
The second line of investigation incorporated the development of a geomorphology-based methodology for estimating potential biodiversity in the catchments of the sites within the study area. The close relationship between topography and abiotic factors relevant for the growth and distribution of different biocenoses was used to assess the bioeconomic opportunities surrounding the sites. Landscapes of expressed topographic variability provide a multitude of different habitats since abiotic factors are distributed heterogeneously. Flat landscapes, in contrast, do not provide a great number of niches, since growth conditions only change little due to the homogeneous geomorphology. This axiom was translated for the application in an open-source geoinformation system. Here, landforms as distinct expressions of local geomorphology with inherit geophysical characteristics were used as an indicator of different habitats. By analysing both the relative diversity and the landform composition of the individual catchments it could be shown that specialized areas of high topographic wetness were favoured by the foragers. This is interpreted as the exploitation of landscape elements, which provide high volume and low variability of resources, which are closely linked to wetlands and waterbodies.
As a third line of investigation, the raw material procurement patterns, that could be recognised by the analysis of the different lithic assemblages, were investigated. It could be demonstrated that foragers inhabiting the study area moved between the Danube basin to the south, Bohemia and the Flint Line in the Northern German Plains. The raw materials showed both the use of local and exogeneous toolstones from various regions, which reflected an opportunistic pattern of core reduction. This flexible approach towards the production of tools is typical ABP sites in Central Europe.
To conclude, the dissertation comprehensively analyses the land use pattern of Late Palaeolithic foragers in the northern Bavarian Central Uplands. The hunter-gatherers in the regions predominantly exploited landscape elements of low biodiversity along the major river valleys. The raw material use reflects an annual cycle, which extends from the Danube Basin to northern Germany. The dissertation also showed, that surface collections can provide fundamental information for land use pattern analysis, even though the sites do not provide stratigraphic and palaeoenvironmental information.Das Spätpaläolithikum in Nordbayern stellt ein typisches Forschungsdesiderat dar. Im Raum zwischen der Donau und dem Thüringisch-Fränkischen Mittelgebirge ist eine große Zahl von Fundstellen bekannt, die aufgrund der Typologie der in den Inventaren vorhandenen Werkzeugformen eindeutig den Federmessergruppen zugewiesen werden können. Seit den siebziger Jahren wurde, vor allem durch den ehrenamtlichen Heimatpfleger Werner Schönweiß aus Coburg, die Auseinandersetzung mit den Oberflächenaufsammlungen vorangetrieben. Demgegenüber stehen, besonders in den letzten Jahren, nur wenige Publikationen. Daher sollte in dieser Arbeit auch dem archäologischen Wert der Fundlandschaft besondere Rechnung getragen werden.
Die spätglazialen Fundstellen im Arbeitsgebiet sind nahezu ausschließlich Oberflächenaufsammlungen ehrenamtlicher Sammler. Die wenigen ausgegrabenen Plätze wurden vorwiegend zu Beginn des letzten Jahrhunderts untersucht, was leider einen relativ schlechten Dokumentationsstand zur Folge hatte. So existieren keine Informationen zu Vegetationsparametern im Untersuchungsgebiet zur Zeit des Allerød-Interstadials und zur Jüngeren Dryas. Es verbleiben damit die zum Teil beträchtlichen Silex-Inventare und die Raumdaten für die archäologische Auswertung. Aus diesen Grenzen erwuchsen drei Frageansätze, die in der vorliegenden Dissertation verfolgt werden.
Zum ersten sollte das Siedlungsmuster der spätpaläolithischen Jäger- und Sammler in Nordbayern untersucht werden. Dabei wurden die topographischen Faktoren bewertet, die möglicherweise für die Positionierung des Lagers an dem jeweiligen Ort verantwortlich gewesen sind. Die Analyse wurde mit Hilfe eines Archäoprognoseansatzes durchgeführt, der die statistische Bewertung der unterschiedlichen Lagefaktoren erlaubt und gleichzeitig eine gute visuelle Darstellung ermöglicht. Die Siedlungsmusteranalyse ergab dabei, dass die Lagerplätze vor allem im unmittelbaren Umfeld der größeren Flüsse im Untersuchungsgebiet angelegt wurden. Lokale Faktoren, die den Schutz vor zu hoher Feuchtigkeit und Kälte in den Flussauen andeuten, waren ebenfalls von großer Wichtigkeit.
Zeigt die Siedungsmusteranalyse bereits, dass die Nähe zu großen Flussläufen der wichtigste Faktor für die Lagerplatzierung war, sollte als zweiter Frageansatz auch die Verfügbarkeit und mögliche Nutzung organischer Ressourcen im Umfeld der Fundstellen bewertet werden. Da jedoch nicht auf die üblichen Hilfsvariablen wie Pollendaten oder Faunenüberreste zurückgegriffen werden konnte, wurde in dieser Dissertation eine Methodik entwickelt, die es erlaubt, aufgrund der Landschaftsmorphologie Daten zu modellieren, die ersatzweise genutzt werden können. Hierzu wurde die aus der Biogeographie bekannte, sogenannte „Physiographic Plant Geography“ verwendet, die die große Wichtigkeit topographischer Bedingungen für die Ausbildung der Umweltbedingungen analysiert, die für Zusammensetzung und Präsenz unterschiedlicher Pflanzengesellschaften in der Landschaft relevant sind. Der Grundgedanke ist, dass eine heterogen aufgebaute Landschaft mit zahlreichen Hügeln und Tälern eine größere Zahl unterschiedlicher Biotope hervorbringt, als eine ebenmäßige. Für die Untersuchung wurde ein landformbasierender GIS-Ansatz verfolgt, der nach einer Klassifizierung der Landschaft in elf unterschiedliche Klassen morphologischer Ausprägung erlaubt, die Zusammensetzung der Fundstellenterritorien sowohl im Hinblick auf die potentielle Biodiversität, als auch in Bezug auf die mit den verschiedenen Landformen verbundenen Wachstumsbedingungen zu bewerten.
Ein Ergebnis der Auswertung war, dass die Jäger und Sammler des Spätglazials vor allem die spezialisierteren Landschaftsteile bevorzugten. Signifikante Ergebnisse waren dabei auf das unmittelbare Umfeld der Fundstellen beschränkt. Es war augenscheinlich Ziel der Menschen, die die Lagerplätze in der Landschaft aufschlugen, eine vergleichsweise geringe Bio- und Ressourcendiversität in geringer Entfernung zu ihrem Lager vorzufinden. Die Ressourcen fanden sich dabei vor allem in feuchten Milieus wie breiten Tälern, Sümpfen und entlang der Flüsse. Die kombinierten Ergebnisse der Bioressourcenmodellierung und der Siedlungsmusteranalyse zeigen, dass aquatische Ressourcen eine bedeutende Rolle bei der Versorgung mit organischen Rohstoffen gespielt haben.
Als dritter und letzter Teil der Arbeit wurde die Nutzung und der Bezug der unterschiedlichen lithischen Rohmaterialien untersucht. Nach einer umfangreichen merkmalanalytischen Aufnahme mehrerer Inventare aus dem nordbayerischen Raum, die die Bestimmung der Silextypen und deren Aufschlüsse beinhielt, konnte belegt werden, dass die Fundstellen der Federmessergruppen in einem ausgedehnten Kontaktsystem liegen. Das außerordentlich ausgedehnte Schweifgebiet der spätglazialen Jäger und Sammler reichte dabei vom Donauraum, repräsentiert durch die dort vorkommenden Plattenhornsteine, über Böhmen, wo die Quellregion der verwendeten Quarzite verortet werden konnte, bis nach Sachsen in das Gebiet der Feuersteinlinie, die als nähester Sekundäraufschluss der Kreidefeuersteine bestimmt wurde.
Die Rohmaterialien wurden zum Teil sehr unterschiedlich genutzt. Während der hochqualitative und lokal umfänglich vorhandene Jurahornstein intensiv verwendet und schnell verworfen wurde, wurden die ebenfalls in geringer Entfernung vorkommenden Chalzedone nur zur opportunistischen Auffrischung der Rohmaterialbestände aufgelesen. Die Kernabbautechnik und die Nutzung für die Werkzeugherstellung unterschied sich wiederum kaum unter den verschiedenen Kieselbildungen. Lediglich der Jurahornstein zeigte distanzabhängige Muster in der Nutzung zur Werkzeugherstellung. Alles in allem unterstreichen die Ergebnisse zur Ausbeutung die bereits aus anderen archäologischen Kernregionen, wie dem Pariser Becken oder dem Mittelrheingebiet, bekannte opportunistische Verwendung lithischer Rohmaterialien.
Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit die Nutzung aquatischer Ressourcen entlang der breiteren Flussläufe durch die hochmobilen Jäger und Sammler des Spätglazials. In der im Rahmen der Wiedererwärmung nach dem letzten Kältemaximum der letzten Eiszeit wiederbewaldeten Landschaft wurden große Schweifgebiete genutzt. Dabei gelangten die Jäger und Sammler in unterschiedlichste landschaftliche und ökologische Regionen mit variierenden Rohstoffangeboten.
Obwohl es sich bei den Fundstellen, die in dieser Dissertation zur Auswertung herangezogen wurden, ausschließlich um Oberflächenaufsammlungen handelt, die nach gängiger Meinung nur geringe Aussagekraft für archäologische Fragestellungen haben, konnte mit Hilfe verschiedener Methoden der Forschungsstand in Nordbayern dennoch beträchtlich erweitert werden
Development of an Analytical Model for Correlation with Workpiece Roughness in Stream Finishing using a LiDar Sensor
The stream finishing process is often used for smoothing metal surfaces. It is commonly utilized in the high-precision finishing process of highperformance components, which shall not present any roughness gradient along the surface to avoid degrading its mechanical properties. Although many research works have studied the stream finishing process using experimental and simulative approaches, predicting the generated surface quality remains a challenge. In this work, LiDAR-sensor measurements have been conducted for an in-process analysis and real-time surface roughness prediction. The presented analytical approach obtains the process intensities resulting from the local forces. The resulting intensities show a linear correlation with the surface roughness enabling a forecast of the process-related gradient along the surface of the part during the stream finishing process, which allows the optimization of the process parameters and improvement of the surface quality
Including dispersion in density functional theory for adsorption on flat oxide surfaces, in metal–organic frameworks and in acidic zeolites
We examine the performance of nine commonly used methods for including dispersion interactions in density functional theory (DFT): three different parametrizations of damped 1/R terms (n = 6, 8, …) added to the DFT energy (Grimme\u27s D2 and D3 parameterizations as well as that of Tkatchenko and Scheffler), three different implementations of the many-body dispersion approach (MBD, MBD/HI and MBD/FI), the density-dependent energy correction, called dDsC, and two “first generation” van der Waals density functionals, revPBE-vdW and optB86b-vdW. As test set we use eight molecule–surface systems for which agreement has been reached between experiment and hybrid QM:QM calculations within chemical accuracy limits (±4.2 kJ mol). It includes adsorption of carbon monoxide and dioxide in the Mg(2,5-dioxido-1,4-benzenedicarboxylate) metal–organic framework (Mg-MOF-74, CPO-27-Mg), adsorption of carbon monoxide as well as of monolayers of methane and ethane on the MgO(001) surface, as well as adsorption of methane, ethane and propane in H-chabazite (H-CHA). D2 with Ne parameters for Mg, D2(Ne), MBD/HI and MBD/FI perform best. With the PBE functional, the mean unsigned errors are 6.1, 5.6 and 5.4 kJ mol, respectively
Quantifying protein densities on cell membranes using super-resolution optical fluctuation imaging
Surface molecules, distributed in diverse patterns and clusters on cell
membranes, influence vital functions of living cells. It is therefore important
to understand their molecular surface organisation under different
physiological and pathological conditions. Here, we present a model-free,
quantitative method to determine the distribution of cell surface molecules
based on TIRF illumination and super-resolution optical fluctuation imaging
(SOFI). This SOFI-based approach is robust towards single emitter
multiple-blinking events, high labelling densities and high blinking rates. In
SOFI, the molecular density is not based on counting events, but results as an
intrinsic property due to the correlation of the intensity fluctuations. The
effectiveness and robustness of the method was validated using simulated data,
as well as experimental data investigating the impact of palmitoylation on CD4
protein nanoscale distribution in the plasma membrane of resting T cells.Comment: 9 pages, 3 figures plus Supplementary Informatio
Advances in multivariate back-testing for credit risk underestimation
When back-testing the calibration quality of rating systems two-sided statistical tests can detect over- and underestimation of credit risk. Some users though, such as risk-averse investors and regulators, are primarily interested in the underestimation of risk only, and thus require one-sided tests. The established one-sided tests are multiple tests, which assess each rating class of the rating system separately and then combine the results to an overall assessment. However, these multiple tests may fail to detect underperformance of the whole rating system. Aiming to improve the overall assessment of rating systems, this paper presents a set of one-sided tests, which assess the performance of all rating classes jointly. These joint tests build on the method of Sterne [1954] for ranking possible outcomes by probability, which allows to extend back-testing to a setting of multiple rating classes. The new joint tests are compared to the most established one-sided multiple test and are further shown to outperform this benchmark in terms of power and size of the acceptance region
Evaluation of methods for measuring tool-chip contact length in wet machining using different approaches (microtextured tool, in-situ visualization and restricted contact tool)
The contact length is one of the most important factors to evaluate the chip formation process and the mechanical loads in metal cutting. Over the years, several methods to identify the contact length were developed. However, especially for wet cutting processes the determination of the contact length is still challenging. In this paper, three methods to identify the contact length for dry and wet processes in cutting of Ti6Al4V and AISI4140 + QT are presented, discussed and analyzed. The first approach uses tools with a microtextured rake face. By evaluating the microstructures on the chip, a new method to identify the contact length is established. The second approach applies high speed recordings to identify the contact length. The challenge is thereby the application of high-speed recordings under wet conditions. In the third approach, tools with restricted contact length are used. It is shown that with all three methods the contact length is reduced using metal working fluid
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