Virtual Institutes: Between Immersion and Communication

In the two expressions "virtual reality" and "virtual community", the term "virtual" has different meanings. A virtual reality is a depiction or, more generally speaking, a sensuous representation of reality that allows - mainly by means of interactivity - to experience various features of reality without actually being in contact with the reality depicted. Therefore, any interactive depiction that is able to imitate reality to such an extent that a high degree of sensory-motor immersion becomes possible is called a virtual reality (Heim 1998, 6f). Since reality is always much more complex than its depiction and full of unpredictable surprises, hardly ever a user has doubts about the difference between the depiction and the thing depicted. Nevertheless, there are good reasons for preferring the imitation to the reality: at least, the imitation is usually not as dangerous as reality sometimes turns out to be. Accordingly, quite different platforms for virtual institutes may be used emphasizing either the immersion aspect or the communication aspect. The decision for a platform depends on the goals pursued with the institute: text-based chat systems allow virtual communities to flourish, single-user VRML scenes convey a highly immersive 3D impression to its users. This is particularly true for virtual institutes realized as a 3D environment, as well as for corresponding virtual communities since 3D environments are adequate for certain tasks only. As an overall framework for the evaluation it is helpful to distinguish three major application areas: research, presentation, and communicative work. The Virtual Institute for Image Science (VIB), which we would like to describe in the following (3) as a case study, is almost exclusively designed for the third task: communicative working. It intends to provide a working space persons can share for joint projects despite being physically separated. Before describing the VIB in more detail we would like to give an overview of virtual institutes between the poles of realistic immersion and of communication in a community (2). The discussion of the case study leads to some more general considerations about the balance virtual institutes must find along that bi-polar dimension (4). In the concluding remarks we focus on the technical tools for virtual communities in 3D presently available

Don’t Count – Count on Visual Perception!

Verbal counting is the first step in the child‘s number building and this is why it seems natural to start arithmetic in school based on this competence. Under a cultural historical view, the development of number does not start with verbal counting but rather with ‚concrete counting‘. Number words and the number word sequence developed after experience with concrete numbers. This article describes the roots, basics, and first practical steps of a didactics based on perception rather than on verbal counting. This proposed change allows inclusive lessons that prevent all students from misunderstanding calculation as a quick or clever form of counting and from becoming stuck in solidified counting

Virtual screening for PPAR-gamma ligands using the ISOAK molecular graph kernel and gaussian processes

For a virtual screening study, we introduce a combination of machine learning techniques, employing a graph kernel, Gaussian process regression and clustered cross-validation. The aim was to find ligands of peroxisome-proliferator activated receptor gamma (PPAR-y). The receptors in the PPAR family belong to the steroid-thyroid-retinoid superfamily of nuclear receptors and act as transcription factors. They play a role in the regulation of lipid and glucose metabolism in vertebrates and are linked to various human processes and diseases. For this study, we used a dataset of 176 PPAR-y agonists published by Ruecker et al. ..

To Show and To Say: Comparing the Uses of Pictures and Language

There has been a long tradition of characterizing man as the animal that talks. However, the remarkable ability of using pictures also only belongs to human beings, after all we know empirically so far. Are there conceptual reasons for that coincidence? Such a question belongs to the philosophy of language just as well as to philosophical visualistics. Comparing the two abilities to use words or pictures yields several similarities as well as distinctions. A well-known conceptual disparity between pictures and words appears in their relation to perception: the difference can be further determined in an act-theoretic manner by four modes of use of the sign vehicles during the corresponding sign acts. Furthermore, the figure/ground dichotomy means something different for language uses and picture uses. In both cases, however, there is a close relation to the function of context building, by which humans are able to communicate not only with respect to the present situation of behavior but with respect to arbitrary contexts as well. Although the structural comparison does clarify the conceptual relations, it cannot explain that the conceptual structure ought to be like that. Therefore, the paper concludes with the programme of a "concept-genetic" consideration of the two abilities (i.e., to use propositional language or to use pictures) that is able to give us such a foundation

Gegenüberstellung der Simulationsfunktionalitäten von Werkzeugen zur Geschäftsprozessmodellierung

Geschäftsprozesse beschreiben, über die Darstellung von Aktivitäten respektive Vorgängen, die Abläufe der Leistungserstellung in einer Unternehmung. Ziel bei der Planung ist es, die Prozesse so effizient und effektiv wie möglich zu gestalten, um mit möglichst wenig eingesetzten Ressourcen ein vordefiniertes Ziel zu erreichen. Effizienz und Effektivität der Prozesse sind dabei entscheidende Faktoren für die Wettbewerbsposition einer Unternehmung, da die realen Kosten der Leistungserstellung aus den Abläufen, die wiederum Ressourcen beanspruchen, resultieren. Um Geschäftsprozesse zu optimieren, können mathematisch-analytische Verfahren angewandt werden. Diese mathematischen Verfahren erlauben es, Geschäftsprozesse und -ketten als geschlossene Ausdrücke zu formulieren und optimal zu lösen. Die analytischen Verfahren scheitern allerdings, so-bald die Geschäftsprozesse eine gewisse Komplexität aufweisen. Gemeint sind hochflexible Geschäftsprozesse, die sich dadurch auszeichnen, dass sie entweder nicht vollständig planbar sind, da prozessrelevante Bezugsgrößen unbekannt oder variabel sind, oder diese nicht losgelöst vom Anwendungskontext betrachtet werden können. Zusätzlich komplexitätssteigernd wirkt sich eine zeit-liche Überlappung zwischen Planung und Ausführung des Prozesses aus. Um diese komplexen Geschäftsprozesse nachvollziehen und untersuchen zu können und somit einen Ansatz für die Optimierung zu schaffen, bietet sich hier eine Simulation dieser Prozesse an. Ein Simulationsmodell besteht aus einer möglichst realitätsnahen Nachbildung eines Ablaufs in einem Modell und dient der Entscheidungsunterstützung. Die Vorteile einer Simulation sind sehr vielschichtig. Das Modell bietet zwar keinerlei Optimalitäts-garantien, liefert aber, im Gegensatz zu analytischen Verfahren, Ergebnisse und unterstützt somit die Erfassung der Systemkomplexität. Das Verhalten des Prozesses kann aus dem Modell abgelesen und nachvollzogen werden, was für ein besseres Systemverständnis sorgt. Ein Simulationsmodell ist einfach anpassbar und erweiterbar und erlaubt das Testen von komplexen Abläufen ohne die Durchführung von Realexperimenten. Zudem sind die Ergebnisse replizierbar und Abläufe lassen sich in kürzester Zeit simulieren, was eine Betrachtung der Prozesse über lange Zeiträume ermöglicht

Die biochemische Analyse des Plasmodium falciparum Zytoadhärenz Moleküls PfEmp1 zeigt einen potentiell neuen Mechanismus für die Insertion von Oberflächenproteinen in Membranen

Das 1995 entdeckte Plasmodium falciparum Zytoadhärenz-Molekül PfEmp1 wird auf der Oberfläche von infizierten Erythrozyten exponiert und ist ein wichtiger Pathogenitätsfaktor in Malaria. PfEmp1-Proteine bilden eine hoch-variable Antigenfamilie, die dem intraerythrozytären Parasiten die Immunevasion ermöglicht. In der allgemeinen Vorstellung wird PfEmp1, das eine zum C-Terminus proximale hydrophobe Region besitzt, als Typ 1-Membranprotein synthetisiert und als solches in die Erythrozytenmembran sezerniert. Dieses Modell setzt einen Protein-Sekretionsapparat, wie er in allen kernhaltigen eukaryoten Zellen vorhanden ist, in der Wirtszelle voraus. Erythrozyten sind jedoch weder zu der Synthese noch zu dem Transport von Proteinen fähig. Dieses Problem wurde in dem vorliegenden Projekt zum Anlass genommen, das Modell einer genauen biochemischen Überprüfung zu unterziehen. Das Protein konnte nach Behandlung von infizierten Erythrozyten mit dem Sekretions-Inhibitor BFA im Parasiten akkumuliert werden und ließ sich dort mit alkalischem Karbonatpuffer im Gegensatz zu einem integralen Marker-Membranprotein extrahieren. Es wurde ein Verfahren zur Untersuchung von Transportvesikeln entwickelt, jedoch konnte die Assoziation von PfEmp1 mit solchen nicht gezeigt werden. Stattdessen war das Protein, einmal in die Wirtszelle sezerniert, unter Bedingungen, unter denen integrale Membranproteine unlöslich sind, löslich. PfEmp1-Moleküle, die in die Erythrozytenmembran inseriert waren, konnten mit Harnstoff extrahiert werden. Integrale Marker-Membranproteine waren resistent gegen die Harnstoffbehandlung, und in Saccharose-Dichtegradienten konnte Oberflächen-PfEmp1 nach Harnstoffbehandlung von Membranproteinen des Erythrozyten getrennt werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeichnen ein neues Bild von der Membranassoziation von PfEmp1 und deuten auf einen gänzlich verschiedenen Mechanismus der Sekretion und der Membraninsertion hin. Das Protein wird vermutlich als peripheres Membranprotein oder als Teil eines Komplexes sezerniert und über einen unbekannten Mechanismus, der die spezifische Interaktion von PfEmp1 mit Protein-Bindungspartnern impliziert, in die Erythrozytenmembran inseriert. Dort steht PfEmp1 im Verband mit anderen Proteinen, ohne selber direkt mit Lipiden wechselzuwirken

Änderungen der Struktur der Nachfrage nach Nahrungs-und Genußmitteln privater Haushalte und deren Bedeutung für die Ernährungs- und Agrarwirtschaft Schleswig-Holsteins

Ziel dieser Arbeit ist es, die derzeit bestehende Lücke an aktuellen Informationen bezüglich der Struktur der Nahrungsmittelnachfrage sowie bezüglich zukünftiger, haushaltsspezifischer Nachfragereaktionen zum Teil zu schließen und somit eine bessere Grundlage zur Entwicklung von Handlungsstrategien für die Ernährungs- und Agrarwirtschaft zu schaffen. Von Interesse ist hierbei neben der Entwicklung der Ausgaben für Nahrungsmittel auch die Entwicklung der Nachfrage nach Nahrungsmittelqualität. Sowohl bei der Analyse der Ausgaben als auch bei der Qualitätsanalyse stehen die Reaktionen verschiedener sozioökonomischer Haushaltsgruppen (z.B. Singles, ältere Haushalte, reichere Haushalte etc.) im Vordergrund. In Kenntnis der Nachfragespezifika dieser Haushaltsgruppen und der erwarteten demographischen Veränderungen soll eine Prognose zur Struktur der zukünftigen Nahrungsmittelausgaben durchgeführt werden kann. --

Funktionelle Bedeutung von VCAM-1 und CD4+ T-Zellen fuer die Induktion einer protektiven Immunantwort bei der murinen Toxoplasmose

In der vorliegenden Arbeit wurde die Funktion des Zelladhaesionsmolekuels VCAM-1 (Vascular Cell Adhesion Molecule-1) bei der Toxoplasmose, und damit erstmals bei einer murinen Infektionskrankheit, analysiert. Dazu wurden VCAMflox/flox MxCre Maeuse verwendet, in denen das VCAM-1-Gen durch eine IFN-alpha induzierbare Cre loxP-abhaengige Deletion neonatal ausgeschaltet war. Dies fuehrte zu einer fehlenden Induktion von VCAM-1 auf den Endothelzellen zerebraler Blutgefaesse. Die konstitutive Expression von VCAM-1 auf dem Epithelzellen des Plexus choroideus und dem Ependym der Gehirnkammern war dagegen nicht betroffen. Die Resistenz gegen Toxoplasma gondii in VCAMflox/flox MxCre Maeusen war stark beeintraechtigt. So verstarben VCAM-1-defiziente Maeuse an einer chronischen Toxoplasma Enzephalitis (TE) aufgrund einer unzureichenden, zerebralen Erregerkontrolle. Entgegen der Erwartung war die Rekrutierung der Leukozyten unveraendert. Dagegen zeigten VCAMflox/flox MxCre Maeuse eine Reduktion in der Produktion T.gondii-spezifischer Antikoerper sowie in der Frequenz und im Aktivierungsstatus intrazerebraler, T.gondii-spezifischer T-Zellen. Auch die Makrophagen- und Mikrogliaaktivierung war deutlich verringert. In dieser Arbeit wurde ausserdem die Rolle der CD4+ T-Zellen bei der Induktion einer T.gondii-spezifischen Immunantwort in CD4-depletierten, T.gondii-resistenten Maeusen, die keine CD4+ T-Zellen besitzen, untersucht. Als Vergleich dienten nicht-depletierte Kontrolltiere. Wurden CD4-depletierte Maeuse mit beta-Galaktosidase-exprimierenden Toxoplasmen infiziert, entwickelten sie eine nekrotisierende TE und verstarben bis zum Tag 28 nach Infektion, waehrend nicht-depletierte Tiere ueberlebten. Die Frequenz und der Aktivierungsstatus beta-Galaktosidase-spezifischer CD8+ T-Zellen war in CD4-depletierten, T.gondii-resistenten Maeusen nicht beeintraechtigt. Antigen-spezifische CD8+ T-Zellen der Milz und des Gehirns aus CD4-depletierten Tieren produzierten ausserdem IFN-gamma und TNF-alpha und waren zytotoxisch aktiv. Diese Funktionen der CD8+ T-Zellen waren in depletierten Maeusen im Gehirn jedoch geringfuegig reduziert. Die Aktivierung zerebraler Makrophagen und Mikroglia, die durch die MHC Kl. II-Expression und TNF-alpha Produktion ermittelt wurde, war in CD4-depletierten Maeusen nicht vermindert. Dagegen war die Produktion T.gondii-spezifischer Antikoerper im Serum CD4-depletierter Maeuse im Vergleich zur Kontrollgruppe stark reduziert. Im Liquor fuehrte die CD4-Depletion zum voelligen Verlust T.gondii-spezifischer IgG und IgM Antikoerper. Die Behandlung mit T.gondii-antikoerperhaltigem Immunserum konnte die Resistenz CD4-depletierter Maeuse gegen T.gondii verbessern und die Ueberlebensrate deutlich erhoehen. Die funktionelle Bedeutung von CD4+ T-Zellen fuer die Induktion einer T.gondii-spezifischen Antikoerperantwort wurde auch in T.gondii-suszeptiblen, MHC Kl. II-defizienten Maeusen, denen konventionelle CD4+ T-Zellen fehlen, sowie in T.gondii-suszeptiblen, CD4-depletierten Maeusen nachgewiesen. Aehnlich wie in T.gondii-resistenten Maeusen, wiesen infizierte T.gondii-suszeptible Maeuse eine erheblich Reduktion der T.gondii-spezifischen Antikoerper auf. Durch die Behandlung mit T.gondii-spezifischen Antikoerpern von MHC Kl. II-defizienten Maeusen konnte die eingeschraenkte Resistenz temporaer ueberwunden werden. Im Gegensatz zur B-Zellantwort war die Induktion einer CD8+ T-Zellantwort in T.gondii-suszeptiblen Maeusen von CD4+ T-Zellen unabhaengig. Die Untersuchung von nicht-konventionellen, T.gondii-spezifischen CD4+ T-Zellen aus MHC Kl. II-defizienten Maeusen ergab, dass diese trotz der CD1-abhaengigen IFN-gamma Produktion, nicht zum Schutz gegen T.gondii beitragen. Ausserdem war sowohl die Induktion einer T.gondii-spezifischen Antikoerperantwort als auch die Induktion einer T.gondii-spezifischen CD8+ T-Zellantwort von nicht-konventionellen CD4+ T-Zellen unabhaengig. In der vorliegenden Arbeit konnte nachgewiesen werden, dass VCAM-1 und CD4+ T-Zellen fuer die Kontrolle des intrazellulaeren Parasiten T.gondii von entscheidender Bedeutung sind. Waehrend VCAM-1 sowohl fuer die Induktion einer T.gondii-spezifischen Antikoerperantwort als auch fuer eine effektive T-Zellantwort und Makrophagen/Mikrogliaaktivierung verantwortlich ist, koennen andere Zelladhaesionsmolekuele die VCAM-1-abhaengige Rekrutierung ueber die zerebralen Blutgefaesse effektiv kompensieren. Auch die Funktion von CD4+ T-Zellen besteht darin eine T.gondii-spezifische Antikoerperantwort zu induzieren. Im Gegensatz zu VCAM-1 sind CD4+ T-Zellen an der Induktion einer T.gondii-spezifischen CD8+ T-Zellantwort nur unwesentlich beteiligt und spielen keine Rolle bei der Makrophagen- und Mikrogliaaktivierung