Random Block Operators

We study fundamental spectral properties of random block operators that are common in the physical modelling of mesoscopic disordered systems such as dirty superconductors. Our results include ergodic properties, the location of the spectrum, existence and regularity of the integrated density of states, as well as Lifshits tails. Special attention is paid to the peculiarities arising from the block structure such as the occurrence of a robust gap in the middle of the spectrum. Without randomness in the off-diagonal blocks the density of states typically exhibits an inverse square-root singularity at the edges of the gap. In the presence of randomness we establish a Wegner estimate that is valid at all energies. It implies that the singularities are smeared out by randomness, and the density of states is bounded. We also show Lifshits tails at these band edges. Technically, one has to cope with a non-monotone dependence on the random couplings.Comment: 22 pages, 3 figure

A fiscal outlook for Poland using generational accounts

During the next few decades the populations of most developed countries will grow older and older as a result of the low fertility rates since the 1970s and/or the continuously increasing life expectancy. Poland, one of the biggest countries in Central Europe, will be confronted rather seriously by this development. Generational Accounting which was introduced in the early nineties, can illustrate the effects of this ageing process on a country's fiscal situation. We show that the demographic development produces a major problem for the long term stability of Polish public finances. In particular the healthcare system deserves special attention for policy makers in the medium and long run, whilst the general pension system shall stabilise in the long term. --Generational Accounting,Fiscal sustainability,Fiscal policy,Poland,Pension reform

Variable Metric Random Pursuit

We consider unconstrained randomized optimization of smooth convex objective functions in the gradient-free setting. We analyze Random Pursuit (RP) algorithms with fixed (F-RP) and variable metric (V-RP). The algorithms only use zeroth-order information about the objective function and compute an approximate solution by repeated optimization over randomly chosen one-dimensional subspaces. The distribution of search directions is dictated by the chosen metric. Variable Metric RP uses novel variants of a randomized zeroth-order Hessian approximation scheme recently introduced by Leventhal and Lewis (D. Leventhal and A. S. Lewis., Optimization 60(3), 329--245, 2011). We here present (i) a refined analysis of the expected single step progress of RP algorithms and their global convergence on (strictly) convex functions and (ii) novel convergence bounds for V-RP on strongly convex functions. We also quantify how well the employed metric needs to match the local geometry of the function in order for the RP algorithms to converge with the best possible rate. Our theoretical results are accompanied by numerical experiments, comparing V-RP with the derivative-free schemes CMA-ES, Implicit Filtering, Nelder-Mead, NEWUOA, Pattern-Search and Nesterov's gradient-free algorithms.Comment: 42 pages, 6 figures, 15 tables, submitted to journal, Version 3: majorly revised second part, i.e. Section 5 and Appendi

The open drug scene in Frankfurt am Main 2002 : MoSyD report as a scene study

Der vorliegende Bericht zur ‘Szenestudie 2002’ vermittelt eine aktuelle Situationsbeschreibung der offenen Drogenszene in Frankfurt am Main. Diese Studie zum Drogengebrauchsverhalten und Alltagsgeschehen auf der offenen Drogenszene versteht sich als eine Teilstudie im Rahmen eines komplexen Monitoringsystems (MoSyD _‘Monitoring-System Drogentrends’), welches in 2002 in der Stadt Frankfurt eingerichtet wurde, um zeitnah und umfassend neue Entwicklungen im Bereich des Konsums legaler wie illegaler Drogen verfolgen zu können (ausführlich: Kemmesies und Hess 2001). Die folgende Zusammenfassung gibt die zentralen Beobachtungen und Ergebnisse der Erhebung wieder. Diese Teilstudie vom MoSyD fokussiert auf den so genannten problematischen Kern des Drogenphänomens: Mit der Erscheinung offener Drogenszenen gehen vielfältige drogenpolitischen Herausforderungen einher. Diese beziehen sich sowohl auf sozial-medizinische wie strafrechtliche Aspekte, wie sie in den Stichworten Infektionskrankheiten, Beschaffungskriminalität, Deprivation, Verelendung et cetera geradezu greifbare Realität gewinnen. Aufgrund der enormen sozial-, gesundheits- wie ordnungspolitischen Herausforderungen und einer mitunter rasanten Veränderungsdynamik im mittelbaren und unmittelbaren Umfeld der offenen Drogenszene dokumentieren wir bereits hiermit - außerhalb des projektierten jährlichen Berichtsturnus vom MoSyD und zeitnah zur Interviewerhebung - unsere Beobachtungen. Im Vorgriff auf die konkreten Ergebnisse sei bereits angemerkt, dass sich die Situation offenbar innerhalb der letzten Jahre stark verändert hat: Wenn bisher eine offene Drogenszene in Deutschland in erster Linie mit dem klassischen Vorstellungsbild von einem intravenös Heroin konsumierenden ‘Junkie’ assoziiert war, so scheint diese Assoziation – zumindest mit Blick auf Frankfurt – die Realität nur noch äußerst gebrochen widerzuspiegeln. Denn Heroin hat seine dominierende Position auf dem Drogenschwarzmarkt verloren und an Kokain beziehungsweise dessen Derivat Crack abgegeben. Darüber hinaus hat sich der intravenöse Drogenkonsum insgesamt deutlich – um etwa die Hälfte – reduziert. Da systematisch vergleichbare Daten weit zurückreichen und erst aus dem Jahre 1995 vorliegen (Kemmesies 1995b), lässt sich nicht näher ergründen, wie es um die Dynamik der prozessualen Veränderungen bestellt ist: Befinden wir uns am Ende einer Entwicklung oder aber stecken wir mitten in einem grundsätzlichen Veränderungsprozess, innerhalb dessen sich das Bild der offenen Drogenszene grundlegend wandeln wird. Um einen besseren Einblick in die Veränderungsdynamik gewinnen zu können, schlagen wir vor, von dem ursprünglich im Rahmen vom MoSyD vorgesehenen zweijährigen Erhebungsturnus abzurücken und die Szenestudie bereits 2003 erneut durchzuführen. Ausgehend von zentralen Ergebnissen wäre näher zu ergründen, inwieweit der offensichtliche Trend einer Altersanhebung im Umfeld der offenen Drogenszene anhält, ob es zu einer fortschreitenden Ausweitung von kokain-/crackorientierten Drogengebrauchsmustern kommt, und inwieweit diese Entwicklungen sich im allgemeinen Gesundheitszustand der Drogenkonsumenten abbilden. Weiterhin wäre zu prüfen, ob die geplante Ausweitung der Substitutionsbehandlung in Gestalt des Heroinerprobungsprogramms sich auch auf das ‘typische’ Drogengebrauchsverhalten auf der offenen Drogenszene auswirkt

Compact diode laser based light source with alternating dual-wavelength emission at 532 nm

Compact nonlinear frequency conversion of a Y-branch distributed Bragg reflector (DBR) diode laser for alternating dual-wavelength laser emission at 532 nm is presented for the very first time. The developed light source, realized on a 5 × 25 mm2 micro-optical bench, is based on single-pass second harmonic generation of a 1064 nm Y-branch DBR diode laser in a periodically poled lithium niobate waveguide crystal with superimposed poling periods. Phase-matching is obtained by intrinsic wavelength stabilization of the laser and wavelength tuning by implemented heater elements above the DBR gratings. Obtained optical output powers of 5.6 mW at 532.45 nm and 6.7 mW at 531.85 nm are limited by central lobe power contents of 52% available for waveguide coupling. With a spectral performance showing narrowband emission with spectral widths of 0.01 nm (0.4 cm−1) limited by the spectral resolution of the spectrum analyzer and a spectral spacing of 0.6 nm (20 cm−1), the developed light source is suitable for applications such as Raman spectroscopy and shifted excitation Raman difference spectroscopy (SERDS). Separate electrical contacts of the Y-branch diode laser enable alternating operation at both wavelengths

Effects of requested, forced and denied shift schedule change on work ability and health of nurses in Europe: results from the European NEXT-Study

Background: Previous cross-sectional findings from the European Nurses Early Exit Study (NEXT) show that nurses who were dissatisfied with their work schedule tended to consider leaving the nursing profession. Mediating factors in this decision process may be caused by self-perceived poor work ability and/or health. The aim of this paper is to investigate changes in work ability and general health among nurses in relation to requested, forced and denied change of shift schedule. Methods: Longitudinal data from the NEXT Study was used. In total 11,102 nurses from Belgium, Germany, Finland, the Netherlands, Poland, Slovakia, France and Italy completed both the ‘basic questionnaire’ (t1) and the ’12 month follow-up questionnaire’ (t2). To examine the time-effect (repeated measures) and the group-effect of five defined groups of nurses on the Work Ability Index (WAI) and general health (SF36), an adjusted 2-way analysis of covariance (ANCOVA) was performed. Results: The nurses who wanted to, but could not change their shifts during the 12 month follow-up had the lowest initial and follow-up scores for WAI (t1: 37.6, t2: 36.6, p <0.001), lowest general health (t1: 63.9, t2: 59.2, p <0.001) and showed the highest decrease in both outcomes. Shift pattern change in line with the nurses’ wishes was associated with improved work ability and to a lesser comparatively low extent with increased decline in health scores. A forced change of shift against the nurses’ will was significantly associated with a deteriorating work ability and health. Conclusions: The findings would suggest that nurses’ desire to change their shift patterns may be an indicator for perceived low work ability and/or low health. The results also indicate that fulfilling nurses’ wishes with respect to their shift work pattern may improve their personal resources such as work ability and – to somewhat lesser extent – health. Disregarding nurses’ preferences, however, bears the risk for further resource deterioration. The findings imply that shift schedule organization may constitute a valuable preventive tool to promote nurses’ work ability and – to lesser extent – their perceived health, not least in aging nursing work forces

Learning Multiple Defaults for Machine Learning Algorithms

The performance of modern machine learning methods highly depends on their hyperparameter configurations. One simple way of selecting a configuration is to use default settings, often proposed along with the publication and implementation of a new algorithm. Those default values are usually chosen in an ad-hoc manner to work good enough on a wide variety of datasets. To address this problem, different automatic hyperparameter configuration algorithms have been proposed, which select an optimal configuration per dataset. This principled approach usually improves performance, but adds additional algorithmic complexity and computational costs to the training procedure. As an alternative to this, we propose learning a set of complementary default values from a large database of prior empirical results. Selecting an appropriate configuration on a new dataset then requires only a simple, efficient and embarrassingly parallel search over this set. We demonstrate the effectiveness and efficiency of the approach we propose in comparison to random search and Bayesian Optimization

Demografischer Wandel: Künftige Handlungsoptionen für die deutsche Rentenpolitik

Mit dem Einstieg in die staatlich geförderte private Altersvorsorge, der Einführung des Nachhaltigkeitsfaktors und der Rente mit 67 wurden in Deutschland in den letzten Jahren umfangreiche Rentenreformen verabschiedet. Diese jüngsten Maßnahmen werden im Hinblick auf die sich abzeichnende demografische Entwicklung nicht ausreichen, die gesetzliche Rentenversicherung (GRV) auf ein langfristig tragfähiges Fundament zu stellen. Setzt sich der Anstieg der Lebenserwartung auch in den kommenden Jahrzehnten fort, ist mit einem Anstieg der Beitragssätze auf 25 Prozent bis zum Jahr 2060 zu rechnen. Vor diesem Hintergrund stellt der vorliegende Beitrag künftige Handlungsoptionen für die GRV vor. Dabei werden die Chancen einer regelgebundenen Anpassung der Renten an die Lebenserwartung wie auch eine Verlängerung der Erwerbsphase aufgezeigt.Rentenreform, Rentenalter, fiskalische Nachhaltigkeit, Generationenbilanzierung, Lebenserwartungsfaktor