Symmetry-based coarse-graining of evolved dynamical networks

Networks with a prescribed power-law scaling in the spectrum of the graph Laplacian can be generated by evolutionary optimization. The Laplacian spectrum encodes the dynamical behavior of many important processes. Here, the networks are evolved to exhibit subdiffusive dynamics. Under the additional constraint of degree-regularity, the evolved networks display an abundance of symmetric motifs arranged into loops and long linear segments. Exploiting results from algebraic graph theory on symmetric networks, we find the underlying backbone structures and how they contribute to the spectrum. The resulting coarse-grained networks provide an intuitive view of how the anomalous diffusive properties can be realized in the evolved structures.Comment: 6 pages, 5 figure

Thermodynamics of polymer adsorption to a flexible membrane

We analyze the structural behavior of a single polymer chain grafted to an attractive, flexible surface. Our model is composed of a coarse-grained bead-and-spring polymer and a tethered membrane. By means of extensive parallel tempering Monte Carlo simulations it is shown that the system exhibits a rich phase behavior ranging from highly ordered, compact to extended random coil structures and from desorbed to completely adsorbed or even partially embedded conformations. These findings are summarized in a pseudophase diagram indicating the predominant class of conformations as a function of the external parameters temperature and polymer-membrane interaction strength. By comparison with adsorption to a stiff membrane surface it is shown that the flexibility of the membrane gives rise to qualitatively new behavior such as stretching of adsorbed conformations

Dynamics and Structure of Complex Networks

In this thesis the relationship between the structure of complex networks and the behavior of dynamical processes on these networks is studied by network evolution. Adopting ideas from biological evolution or Monte Carlo simulations the method of network evolution is developed as strategy to generate networks with a prescribed dynamical behavior without any prior knowledge about the structure-dynamics relation. Here, Laplacian dynamics are considered forming a basic - simple but highly relevant - class of dynamics. Networks are successfully evolved towards a power-law scaling in the spectrum of the graph Laplacian which defines the spectral dimension as important characteristic of diffusion behavior. The resulting evolved networks exhibit heterogeneous structures with densely connected cores and sparse peripheries. The influence of the degree distribution and degree correlations on the spectral behavior is investigated. To this end random networks with the degree distribution and degree correlations of the evolved networks are generated and the Laplacian spectra are compared. Finally, homogeneous networks with the prescribed power law in the Laplacian spectrum are generated by restricting the evolution to regular networks. The resulting evolved networks are found to be highly symmetric. The symmetry is exploited to construct quotient networks as systematic coarse-graining separating the Laplacian spectra into contributions from the repeating symmetric motifs on small scales and the underlying large-scale structures, which are particularly relevant in determining the spectral dimension

Umstellung auf ökologischen Landbau

Die Broschüre gibt einen kurzen Überblick über die Umstellung von Landwirtschaftsbetreiben auf ökologischen Landbau nach dem Rechtsstand 2021. Es wird über den Ablauf, die Rechtsgrundlagen und betriebswirtschaftliche Veränderungen einer Umstellung informiert. Besonderheiten des Pflanzenbaus, der Tierhaltung und der Vermarktung im Ökolandbau werden erläutert und Hinweise für die Erstellung eines Umstellungsplans gegeben. Es sind zahlreiche Informationsquellen benannt. Redaktionsschluss: 12.03.202

Network evolution towards optimal dynamical performance

Understanding the mutual interdependence between the behavior of dynamical processes on networks and the underlying topologies promises new insight for a large class of empirical networks. We present a generic approach to investigate this relationship which is applicable to a wide class of dynamics, namely to evolve networks using a performance measure based on the whole spectrum of the dynamics' time evolution operator. As an example, we consider the graph Laplacian describing diffusion processes, and we evolve the network structure such that a given sub-diffusive behavior emerges.Comment: 5 pages, 4 figure

Umstellen auf Öko-Landbau: Informationen für die Praxis

Die Broschüre gibt grundlegende Hinweise zum Ablauf einer Umstellung auf die ökologische Wirtschaftsweise. Sie beschreibt die gesetzlichen Rahmenbedingungen, die Spezifika bei Pflanzenbau und Tierhaltung, die Bedeutung der Absatzwege und die finanzielle Förderung im Freistaat Sachsen. Adressen zu Kontrollstellen, Beratung und Verbänden sowie eine Zusammenstellung wichtiger Fachliteratur sind für die frühe Informations- und Planungsphase nützlich

Umstellen auf Öko-Landbau: Informationen für die Praxis

Die Broschüre gibt grundlegende Hinweise zum Ablauf einer Umstellung auf die ökologische Wirtschaftsweise. Sie beschreibt die gesetzlichen Rahmenbedingungen, die Spezifika bei Pflanzenbau und Tierhaltung, die Bedeutung der Absatzwege und die finanzielle Förderung im Freistaat Sachsen. Adressen zu Kontrollstellen, Beratung und Verbänden sowie eine Zusammenstellung wichtiger Fachliteratur sind für die frühe Informations- und Planungsphase nützlich

Umstellung auf ökologischen Landbau

Die Broschüre gibt einen kurzen Überblick über die Umstellung von Landwirtschaftsbetreiben auf ökologischen Landbau nach dem Rechtsstand 2021. Es wird über den Ablauf, die Rechtsgrundlagen und betriebswirtschaftliche Veränderungen einer Umstellung informiert. Besonderheiten des Pflanzenbaus, der Tierhaltung und der Vermarktung im Ökolandbau werden erläutert und Hinweise für die Erstellung eines Umstellungsplans gegeben. Es sind zahlreiche Informationsquellen benannt. Redaktionsschluss: 12.03.202

Umstellung auf ökologischen Landbau

Die Broschüre gibt einen kurzen Überblick über die Umstellung von Landwirtschaftsbetreiben auf ökologischen Landbau nach dem Rechtsstand 2021. Es wird über den Ablauf, die Rechtsgrundlagen und betriebswirtschaftliche Veränderungen einer Umstellung informiert. Besonderheiten des Pflanzenbaus, der Tierhaltung und der Vermarktung im Ökolandbau werden erläutert und Hinweise für die Erstellung eines Umstellungsplans gegeben. Es sind zahlreiche Informationsquellen benannt. Redaktionsschluss: 12.03.202

Supplement of "Algorithm for continual monitoring of fog life cycles based on geostationary satellite imagery as a basis for solar energy forecasting"

<p>The file uploaded here is an animation that visually illustrates the outputs of the a newly developed machine learning based FLS (<strong>F</strong>og and <strong>L</strong>ow <strong>S</strong>tratus) detection algorithm for the SEVIRI (<strong>S</strong>pinning <strong>E</strong>nhanced <strong>V</strong>isible and <strong>I</strong>nfra<strong>R</strong>ed <strong>I</strong>mager) instrument onboard the MSG (<strong>M</strong>eteosat <strong>S</strong>econd <strong>G</strong>eneration) geo-stationary satellites over the 24hr cycle of the day for the day of <strong>02/March/2021</strong> and compares them with the corresponding raw channel values observed by SEVIRI. The proposed algorithm classifies each SEVIRI pixel as "clear-sky", "FLS", or "non-FLS-cloud" (identified with Khaki, Red, and Blue in the animation) based on the SEVIRI pixel values of BT12.0, BT8.7 - BT12.0, BT10.8 - BT12.0, and BT12.0 - BT13.4 plus the standard deviation of each of these variables in a spatial window sized 3x3 pixels with the central pixel being the target pixel. </p><p><br>In this animation, the left-hand panel shows a false-color RGB image constructed based on the SEVIRI raw channel data with the red, green, and blue channels being BT12.0- BT13.4, BT8.7 - BT12.0, and BT10.8 - BT12.0, respectively. In this panel, the green color represents the high clouds, and the light and dark red colors represent the clear-sky and FLS, respectively. The right-hand panel of this animation also shows the outputs of the ML FLS detection algorithm developed in the present study.</p&gt