A Physics Informed Machine Learning Method for Power System Model Parameter Optimization

This paper proposes a gradient descent based optimization method that relies on automatic differentiation for the computation of gradients. The method uses tools and techniques originally developed in the field of artificial neural networks and applies them to power system simulations. It can be used as a one-shot physics informed machine learning approach for the identification of uncertain power system simulation parameters. Additionally, it can optimize parameters with respect to a desired system behavior. The paper focuses on presenting the theoretical background and showing exemplary use-cases for both parameter identification and optimization using a single machine infinite busbar system. The results imply a generic applicability for a wide range of problems.Comment: 7 pages, 8 figure

Reprogramming into pancreatic endocrine cells based on developmental cues.

Due to the increasing prevalence of type 1 diabetes and the complications arising from actual therapies, alternative treatments need to be established. In order to compensate the beta-cell deficiency associated with type 1 diabetes, current research focuses on new strategies to generate insulin-producing beta-cells for transplantation purpose, including the differentiation of stem or progenitor cells, as well as the transdifferentiation of dispensable mature cell types. However, to successfully force specific cells to adopt a functional beta-cell fate or phenotype, a better understanding of the molecular mechanisms underlying beta-cell genesis is required. The present short review summarizes the hitherto known functions and interplays of several key factors involved in the development of the different endocrine cell lineages during pancreas morphogenesis, as well as their potential to direct the generation of beta-cells. Furthermore, an emphasis is made on beta-cell regeneration and the determinants implicated

Theoretische Aspekte sprachpolitischer Forderungen ethnischer Minderheiten: Nationalismus vs. Durchsetzung von Menschenrechten

Forderungen ethnischer Minderheiten nach mehr (sprach-)politischer Teilhabe werden unterschiedlich bewertet und gehandhabt: Das Streben nach sprachlicher Selbstbestimmung autochthoner Minderheiten wird von einigen europäischen Staaten – vor dem Hintergrund der kritischen Reflexion der Kolonialvergangenheit zahlreicher europäischer Nationen – als ein sinnvoller und notwendiger Schritt auf dem Weg der globalen Durchsetzung von Menschenrechten befürwortet. Währenddessen werden sprachliche Souveränitätsbestrebungen anderer ethnischer Minderheiten von einigen Staaten eher mit Unbehagen oder Ablehnung verfolgt. Dieser Diskurs findet zwischen verschiedenen politischen Institutionen und Akteur:innen , Sprachforscher:innen und anderen Wissenschaftler:innen sowie im gesamtgesellschaftlichen Kontext statt. Mit dieser Arbeit soll nachvollzogen werden, warum sich verschiedene ethnische Minderheiten affirmativ auf ihre Kultur oder Sprache beziehen, deren sprachpolitische Forderungen trotz struktureller Parallelen aber unterschiedlich behandelt, also abgelehnt oder befürwortet, werden.:1 Einleitung.................................................................................................................3 1.1 Identifizierung eines Widerspruchs.......................................................................4 1.2 Forschungsstand und Zielsetzung........................................................................7 1.3 Aufbau der Arbeit................................................................................................10 2 Menschenrechte....................................................................................................12 2.1 Historische Entwicklung der Menschenrechte....................................................13 2.2 Kritik am Konzept der Menschenrechte..............................................................16 3 Nationalismus........................................................................................................19 3.1 Historische Bedeutung von Nationalismus.........................................................20 3.2 Die moderne Nationalismusforschung................................................................25 3.3 Nation und soziale Grenzziehung.......................................................................28 3.3.1 Die kulturell-ethnische Nation..........................................................................31 3.3.2 Ethnische Minderheit und Nation....................................................................39 4 Der Diskurs über Nationalismus oder Menschenrechte........................................43 5 Sprachpolitik in ethnischen Konflikten...................................................................48 5.1 Nation und Sprache............................................................................................49 5.2 Sprachpolitik und Sprachkonflikte.......................................................................53 6 Fazit.......................................................................................................................58 6.1 Zusammenfassung.............................................................................................58 6.2 Schlussbemerkung.............................................................................................61 Literaturverzeichnis..................................................................................................64 Eidesstattliche Erklärung..........................................................................................7

Arx and Nkx2.2 compound deficiency redirects pancreatic alpha- and beta-cell differentiation to a somatostatin/ghrelin co-expressing cell lineage

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Nkx2.2 and Arx represent key transcription factors implicated in the specification of islet cell subtypes during pancreas development. Mice deficient for <it>Arx </it>do not develop any alpha-cells whereas beta- and delta-cells are found in considerably higher numbers. In <it>Nkx2.2 </it>mutant animals, alpha- and beta-cell development is severely impaired whereas a ghrelin-expressing cell population is found augmented.</p> <p>Notably, <it>Arx </it>transcription is clearly enhanced in <it>Nkx2.2</it>-deficient pancreata. Hence in order to precise the functional link between both factors we performed a comparative analysis of <it>Nkx2.2/Arx </it>single- and double-mutants but also of <it>Pax6</it>-deficient animals.</p> <p>Results</p> <p>We show that most of the ghrelin⁺cells emerging in pancreata of <it>Nkx2.2</it>- and <it>Pax6</it>-deficient mice, express the alpha-cell specifier Arx, but also additional beta-cell related genes. In <it>Nkx2.2</it>-deficient mice, Arx directly co-localizes with iAPP, PC1/3 and Pdx1 suggesting an Nkx2.2-dependent control of <it>Arx </it>in committed beta-cells. The combined loss of <it>Nkx2.2 </it>and <it>Arx </it>likewise results in the formation of a hyperplastic ghrelin⁺cell population at the expense of mature alpha- and beta-cells. Surprisingly, such <it>Nkx2.2^-/-Arx^-</it>ghrelin⁺cells also express the somatostatin hormone.</p> <p>Conclusions</p> <p>Our data indicate that Nkx2.2 acts by reinforcing the transcriptional networks initiated by Pax4 and Arx in early committed beta- and alpha-cell, respectively. Our analysis also suggests that one of the coupled functions of Nkx2.2 and Pax4 is to counteract <it>Arx </it>gene activity in early committed beta-cells.</p

Transient expression of Ngn3 in Xenopus endoderm promotes early and ectopic development of pancreatic beta and delta cells

Author Posting. © The Author(s), 2011. This is the author's version of the work. It is posted here by permission of John Wiley & Sons for personal use, not for redistribution. The definitive version was published in genesis 50 (2012): 271-285, doi:10.1002/dvg.20828.Promoting ectopic development of pancreatic beta cells from other cell types is one of the strategies being pursued for the treatment of diabetes. To achieve this, a detailed outline of the molecular lineage that operates in pancreatic progenitor cells to generate beta cells over other endocrine cell types is necessary. Here, we demonstrate that early transient expression of the endocrine progenitor bHLH protein Neurogenin 3 (Ngn3) favors the promotion of pancreatic beta and delta cell fates over an alpha cell fate, while later transient expression promotes ectopic development of all three endocrine cell fates. We found that short-term activation of Ngn3 in Xenopus laevis endoderm just after gastrulation was sufficient to promote both early and ectopic development of beta and delta cells. By examining gene expression changes four hours after Ngn3 activation we identified several new downstream targets of Ngn3. We show that several of these are required for the promotion of ectopic beta cells by Ngn3 as well as for normal beta cell development. These results provide new detail regarding the Ngn3 transcriptional network operating in endocrine progenitor cells to specify a beta cell phenotype and should help define new approaches to promote ectopic development of beta cells for diabetes therapy.National Institutes of Health (DK077197

Immunological characteristics of Mesenchymal Stem Cells and clinical application in seven children

Mesenchymale Stammzellen (MSC) machen im Knochenmark einen sehr geringen Anteil von 0,005 - 0,01% aus. Neben dem Knochenmark gibt es aber auch weitere Gewebe, wie das Fettgewebe oder die Synovialflüssigkeit, aus denen MSC gewonnen werden können. Aus diesen Geweben isolierte MSC wurden auf ihre Morphologie und ihre Oberflächenmarker hin verglichen. So wurden die verschiedenen MSC-Populationen zuerst immunphänotypisiert. Hierbei zeigte sich eine weitreichende Ähnlichkeit der einzelnen Zellpopulationen. Die Wirkung der Zellen auf aktivierte PBMC wurde in anschließenden Experimenten analysiert. Dabei konnte gezeigt werden, dass MSC in vitro keine Alloreaktivität der PBMC auslösen, sondern vielmehr proliferierende PBMC in ihrem Wachstum gehemmt werden können, wenn MSC anwesend sind. In einem weiteren Schritt wurde der Einfluss von MSC auf verschiedene Subpopulationen von PBMC näher betrachtet. Sowohl CD4+ als auch CD8+ Zellen werden von MSC inhibiert, NK-Zellen sind aber nicht in gleicher Weise betroffen. Bei dieser Population fand lediglich eine Hemmung der CD56dim NK-Zellen statt. CD56bright NK-Zellen konnten durch die Anwesenheit von MSC nicht gehemmt werden und zeigten sogar eine verstärkte Proliferation. Durch weitere Experimente wurde untersucht, ob ein Zell-Zell-Kontakt notwendig ist oder nicht, damit MSC ihre inhibitorischen Fähigkeiten aufzeigen können. Die Ergebnisse hierzu weisen auf den Einfluss sowohl eines löslichen als auch eines zellmembranständigen Faktors hin. Zusätzlich wurden MSC von Patienten mit schwerer aplastischer Anämie oder aus Gelenkpunktaten von Patienten mit Juveniler idiopathischer Arthritis analysiert. Die aus den Punktaten gewonnenen MSC wurden zusätzlich auf ihre Differenzierungsfähigkeit in Adipozyten und Osteoblasten untersucht. Dabei konnte die Umwandlung der Zellen in Adipozyten wiederholt erfolgreich durchgeführt werden. Die Differenzierung in Osteoblasten hingegen war eingeschränkt. In sieben Einzelheilversuchen hat die Kinderklinik Tübingen MSC erstmals bei Kindern zur Therapie einer GvHD oder Transplantatversagen nach Stammzelltransplantation komplikationslos und erfolgreich einsetzen können. Die Ergebnisse dieser Transplantationen werden ebenfalls in der Arbeit vorgestellt.Mesenchymal stem cells (MSC) comprise a rare population (between 0.001% and 0.01%) in human bone marrow. Except for bone marrow, MSC can be isolated from fatty tissue and synovial fluid. MSC isolated from those tissues were compared in terms of their morphology and their surface antigens. First, different MSC populations were immunophenotyped. In this context a close resemblance of those populations was seen. Subsequently, the effect of MSC on activated PBMC was tested. MSC from either source did not elicit alloreactivity by PBMC. Moreover, proliferation of PBMC was inhibited in the presence of MSC. In another set of experiments the influence of MSC on PBMC subpopulations was analysed. Whereas CD4+ as well as CD8+ T cells were inhibited, NK cells behaved different. IL-2 induced proliferation of CD56dim NK cells was partially inhibited, whereas CD56bright were not inhibited by MSC. The necessity of cell-cell-contact in this inhibitory effect of MSC was investigated. A soluble and a membrane-associated factor are involved in the mechanism. In addition to MSC of leukaemia patients, MSC from severe aplastic anaemia patients and MSC isolated from synovial fluid of juvenile idiopathic arthritis patients were analysed. Whereas the diffentiation of MSC from these sources into adipocytes was as expecected, the osteogenic potential was limited. As a therapy of GvHD or graft failure, allogeneic MSC were transplanted in seven children. There were no acute adverse effects or toxicity during the observation period. Safety and feasibility of these transplantations are also discussed in this work

Organisational communication processes for service providers : organisational and IT-based challenges resulting from a customer orientation (Apendix)

Die kundenorientierte Leistungserbringung zum Beispiel bei Kundenlösungen oder Dienstleistungen stellt neue Anforderungen an die Organisation und ihre informationstechnische Unterstützung. Die Arbeit zeigt auf, welche Besonderheiten kundenorientierte Leistungen von anderen Leistungen unterscheiden und welche Auswirkungen für die betrieblichen Abläufe resultieren. Dazu betrachtet sie die Akteure, die von der Leistungserbringung betroffen sind und stellt dar, welche Konsequenzen für sie resultieren. Aus diesen Erkenntnissen werden die Auswirkungen abgeleitet, die durch kundenorientierte Leistungen an den betriebliche Kommunikationsprozesse entstehen und aufgezeigt, wie die Informationstechnik die Leistungserbringung unterstützen kann.Customer-oriented service provision as in customer solutions or services results in new requirements for the organisation of the company and for information technology support. The work introduces the specific characteristics of customer-oriented services in comparison to other services and their impact on organisational activities. To this end, the thesis examines the actors affected by the service provision and discusses the related changes. The findings are used to derive the consequences of customer-oriented service provision for organisational communication processes. Finally, the potential of information technology support is shown