SAT-Based Methods for Circuit Synthesis

Reactive synthesis supports designers by automatically constructing correct hardware from declarative specifications. Synthesis algorithms usually compute a strategy, and then construct a circuit that implements it. In this work, we study SAT- and QBF-based methods for the second step, i.e., computing circuits from strategies. This includes methods based on QBF-certification, interpolation, and computational learning. We present optimizations, efficient implementations, and experimental results for synthesis from safety specifications, where we outperform BDDs both regarding execution time and circuit size. This is an extended version of [2], with an additional appendix.Comment: Extended version of a paper at FMCAD'1

The Corticotropin-Releasing Factor system in lactating rats: implications in the regulation of maternal behavior with special focus on the BNST

The survival of the offspring strongly depends on the adequate expression of maternal behavior. Any dysregulations during the peripartum period can easily result in behavioral or physiological maladaptations that are detrimental to the offspring as well as to the mother herself. One factor, potentially contributing to dysregulations peripartum, is the corticotropin-releasing factor (CRF) system, which triggers nearly every behavioral and physiological response to stress. Given that the behavioral role of the CRF system during lactation is still under-investigated I aimed to characterize its implications in the regulation of maternal behavior in lactating rats. Therefore, I used a variety of methods including in situ hybridization, ELISA, repeated intravenous blood sampling, and central or local acute pharmacological manipulation of CRF receptors (CRF-R) or the CRF binding protein (CRF-BP) followed by various behavioral tests. For local manipulation, I focused on the bed nucleus of the stria terminalis (BNST) given its role in maternal behavior and its abundant expression of most members of the CRF family. In the present thesis, I showed that the CRF system needs to be down-regulated postpartum given that central and local activation of CRF-R in the BNST impaired maternal care and maternal aggression, increased anxiety-related behavior but had no effect on maternal motivation. Importantly, the effects of CRF-R activation differed specifically in the various subdivisions of the BNST depending on the CRF-R subtype. In the mpBNST, predominantly CRF-R2 activation reduced maternal care and maternal aggression while both CRF-R1 and CRF-R2 mediated anxiety-related behavior. In the adBNST, CRF-R manipulation solely affected maternal care; CRF-R1 activation reduced maternal care while CRF-R2 stimulation reduced nursing but increased arched back nursing in a time-dependent manner. These behavioral changes following specific CRF-R manipulation in the adBNST might be indirectly mediated via activation of the hypothalamo-pituitary-adrenal axis. Interestingly, I could demonstrate that the CRF-BP, which appears to sequester extracellular CRF / urocortin 1 and inhibit their binding to the CRF-R, has emerged as potent regulator of the required down-regulation of CRF-R activity as well as of maternal aggression, especially in the mpBNST. In conclusion, both central and local activation of CRF-R in the BNST are detrimental to the appearance of maternal behavior in lactating rats. Therefore, CRF-R activation needs to be down-regulated postpartum, which is partly achieved and supported by altered expression patterns of CRF-R and its ligands as well as by the CRF-BP. This well balanced interplay of the CRF family members is essential to enable the mother showing adequate maternal behavior and, thus, to increase her fitness

A comparative study of writing proficiency between an Austrian CLIL and mainstream EFL class with regard to vocabulary

Diese Arbeit behandelt eine Vergleichsstudie der schriftlichen Fertigkeiten der österreichischen 8. Schulstufe einer Content and Language Integrated Learning (CLIL) Klasse und einer regulären Fremdsprachenklasse (EFL) bezüglich ihrer lexikalischen Kompetenz. Währende der primäre Fokus auf Wortschatz und Vokabelfehlern liegt, befasst sich der zweite Schwerpunkt mit anderen Kategorien von schriftlichen Fehlern, so wie Grammatik und Rechtschreibung, um potentielle Unterschiede in den schriftlichen Fertigkeiten zwischen den zwei Klassen zu ermitteln. Zu diesem Zweck wurden geschriebene Texte von 22 CLIL und 16 EFL Schülern eingesammelt und gemäß dem inkludierten Wortschatz und schriftlichen Fehlern analysiert. Des Weiteren vergleicht die Studie Resultate der geschriebenen Texte der englischen und deutschen Muttersprachler um die Rolle der Muttersprache der Studenten für die lexikale Kompetenz zu erforschen. Um linguistische Hintergrundfaktoren zu berücksichtigen, wurde ein Fragebogen erstellt, der relevante demographische Information lieferte. Die teilnehmenden Studenten umfassen acht englische Muttersprachler, von denen alle CLIL Schüler darstellen, und 18 Schüler mit Deutsch als Muttersprache, von denen neun CLIL und neun EFL Schüler sind. Der erste Abschnitt der Diplomarbeit behandelt den theoretischen Hintergrund bezüglich der Thematik Vokabular und seinen Einsatz in den zwei Schultypen. Er umfasst verschiedene Vokabellernstrategien der zwei Klassen und beschreibt lexikalische Fertigkeiten hinsichtlich Schüler hoher und niedriger Kompetenz. Außerdem umfasst der theoretische Teil der Studie Einschränkungen, die den Schülern begegnen, bezüglich lexikalischen Transfer und schriftlichen Fehlern. Der zweite Abschnitt umfasst den empirischen Rahmen der Studie und präsentiert die gewonnenen Ergebnisse der Analyse der Texte von Schülern. Die Resultate offenbaren Unterschiede in lexikalischer Variation und inkludierten Fehlerkategorien zwischen CLIL und EFL Schülern, sowie zwischen Schülern der englischen und deutschen Muttersprache.This paper represents a comparative study of writing proficiency between an Austrian 8th grade Content and Language Integrated Learning (CLIL) and mainstream EFL class with regard to their lexical competence. While the primary focus is on lexical variation and vocabulary errors, secondary emphasis is laid on other categories of written error, such as grammar and spelling in order to detect potential differences in writing competence between the two types of schooling. For this purpose, written samples of 22 CLIL and 16 EFL students were collected and analyzed according to the included vocabulary range and written errors. Furthermore, the study compares results of the writings of both English and German native speakers in order to investigate the role of the students’ native languages in lexical proficiency. In order to take the linguistic background of participants into account, a questionnaire was created to generate and provide relevant demographic information. The participating students included eight English native speakers, all of whom are CLIL students, and 18 German native speakers, nine of whom are CLIL, and nine of whom are EFL learners. The first part of the thesis covers the theoretical background related to the topic of vocabulary and its use in the two types of instruction. It describes different vocabulary learning strategies in the two classes and gives an account of lexical competence with regard to high and low proficiency learners. Furthermore, the theoretical part of the study concerns the challenges that students encounter related to lexical transfers and errors. The second part deals with the empirical framework of the study and presents the findings of analysis of students’ texts. The results reveal differences in lexical variation and include the error categories between CLIL and EFL students, as well as between English and German native speaker students

Die inhaltliche Einbindung von Motopädagogik im Unterrichtsfach Bewegung und Sport

Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem Arbeitsbereich Motopädagogik im Unterrichtsfach Bewegung und Sport in Volksschulen. Es wird den Fragestellungen nachgegangen, inwieweit die Motopädagogik von Volksschullehrer/innen tatsächlich als Arbeitsbereich herangezogen wird und welche Unterschiede die Volksschullehrer/innen zwischen "traditionellem" Sportunterricht und Motopädagogikunterricht in Bezug auf die Kinder und andere Umstände, den Unterricht betreffend, wahrnehmen. Außerdem widmet sich ein Kapitel der Evaluation bzw. Effektivitätskontrolle in der Psychomotorik. Als methodische Herangehensweise wurden qualitative Interviews mit Volksschullehrerinnen mit motopädagogischer Zusatzausbildung aus vier verschiedenen Bundesländern Österreichs geführt. Die halbstandardisierten Interviews sollten Aufschluss über die inhaltliche Einbindung von Motopädagogik in den Sportunterricht und dessen körperliche und geistige Auswirkungen auf die Kinder geben. Die Bedeutung des Schulsports sollte heutzutage hoch angesetzt sein, da aufgrund der Technisierung der kindlichen Spiel- und Umwelt Bewegung immer kürzer kommt. Gerade im psychomotorischen bzw. motopädagogischen Ansatz werden Kinder vermehrt dazu verleitet sich mit ihrer räumlichen, personalen und situativen Umwelt auseinanderzusetzen. Wahrnehmung und Bewegung spielen eine zentrale Rolle. Wie sich die motopädagogische Arbeit im Unterricht auswirkt, berichten die Lehrerinnen in den geführten Interviews. Die befragten Personen haben alle Erfahrungen mit Schüler/innen verschiedenster (motorischer und geistiger) Entwicklungsstände gemacht. Die meisten von ihnen wenden Motopädagogik regelmäßig an und sagen, dass die Kinder von der motopädagogischen Praxis wesentlich profitieren und sowohl positive motorische, soziale als auch kognitive Handlungsentwicklungen aufweisen. Diese Beobachtungen sind von den Lehrerinnen im Laufe eines Schuljahres gemacht worden, nur eine konkrete Evaluierung des Motopädagogikunterrichts wurde nicht vorgenommen. Abschließend lässt sich sagen, dass Motopädagogik von den interviewten Lehrerinnen praktisch oft im Sportunterricht oder statt des herkömmlichen Turnens angewandt wird und einheitlich als vielversprechende Ergänzung bzw. Alternative gesehen wird. Der Wunsch nach einer weiteren Verbreitung in Österreich aufgrund der zahlreichen positiven Erfahrungen ist groß

Determination of complex subclonal structures of hematological malignancies by multiplexed genotyping of blood progenitor colonies.

Current next-generation sequencing (NGS) technologies allow unprecedented insights into the mutational profiles of tumors. Recent studies in myeloproliferative neoplasms have further demonstrated that, not only the mutational profile, but also the order in which these mutations are acquired is relevant for our understanding of the disease. Our ability to assign mutation order from NGS data alone is, however, limited. Here, we present a strategy of highly multiplexed genotyping of burst forming unit-erythroid colonies based on NGS results to assess subclonal tumor structure. This allowed for the generation of complex clonal hierarchies and determination of order of mutation acquisition far more accurately than was possible from NGS data alone.Work in ARG lab has been supported by the Leukemia and Lymphoma Society (grant 7001-12), the National Institute of Health Research (grant NF-SI-0512-10079) and core support grants by the MRC and Wellcome Trust to the Cambridge Institute for Medical Research (100140/Z/12/Z) and Wellcome Trust-MRC Cambridge Stem Cell Institute (097922/Z/11/Z). Work in ARG's laboratory has in addition been supported by Cancer Research UK (grants C1163/A12765 and C1163/A21762), Bloodwise (grant 13003) and the Wellcome Trust (grant 104710/Z/14/Z

Perspective Chapter: Negative Thermal Gradient Gas Chromatography

Gas chromatography is typically operated in isothermal mode for optimum separation of a mixture of compounds with a narrow boiling point range, or in temperature-programmed mode, which strives to achieve a compromise between separation efficiency and time. Temperature gradients also keep the peak widths nearly constant over a wide range of retention times, enhancing the detectability of the later eluting peaks. In this chapter, the use of negative thermal gradients for gas chromatography (NTGGC) – for the sake of simplicity, subsequently only denoted as thermal gradient-gas chromatography, TGGC – shall be discussed. (N)TGGC is achieved by producing a stationary temperature gradient along the relatively short GC column in a proprietary experimental setup that allows cooling on one end of the column and heating on the other. The sample is injected into the hot end of the GC column, and analytes move towards the colder end of the column. Along their passage through the column, they are focused by the increasingly lower temperature of the stationary phase. This leads to a focusing of the peaks as they reach the cold column end. With appropriate temperature programming, very fast (sub-minute) chromatography with excellent resolution can be achieved on short GC columns. The present contribution will both discuss the theory behind this unusual, but highly performant mode of gas chromatographic separation, and also the hardware aspects of this technique. Relevant examples will be presented which highlight both the speed and the separation power by which (N)TGGC excels in comparison with regular temperature-programmed GC