10 Strategies Proven to Inspire & Engage EVERY Student

Participants who attend the proposed session will learn 1) how to speak the language of today’s youth using relevant multimedia, physical activities, and visual metaphors; 2) how youth can take the challenges they face in life and channel them in a positive direction; and 3) how to guide youth in building positive support systems. Ultimately, this presentation will provide the audience with tools to help students in any tier answer the question, “Why try in life?

Actomyosin-based Self-organization of cell internalization during C. elegans gastrulation

Background: Gastrulation is a key transition in embryogenesis; it requires self-organized cellular coordination, which has to be both robust to allow efficient development and plastic to provide adaptability. Despite the conservation of gastrulation as a key event in Metazoan embryogenesis, the morphogenetic mechanisms of self-organization (how global order or coordination can arise from local interactions) are poorly understood. Results: We report a modular structure of cell internalization in Caenorhabditis elegans gastrulation that reveals mechanisms of self-organization. Cells that internalize during gastrulation show apical contractile flows, which are correlated with centripetal extensions from surrounding cells. These extensions converge to seal over the internalizing cells in the form of rosettes. This process represents a distinct mode of monolayer remodeling, with gradual extrusion of the internalizing cells and simultaneous tissue closure without an actin purse-string. We further report that this self-organizing module can adapt to severe topological alterations, providing evidence of scalability and plasticity of actomyosin-based patterning. Finally, we show that globally, the surface cell layer undergoes coplanar division to thin out and spread over the internalizing mass, which resembles epiboly. Conclusions: The combination of coplanar division-based spreading and recurrent local modules for piecemeal internalization constitutes a system-level solution of gradual volume rearrangement under spatial constraint. Our results suggest that the mode of C. elegans gastrulation can be unified with the general notions of monolayer remodeling and with distinct cellular mechanisms of actomyosin-based morphogenesis

Global Supply Sets in Graphs

For a graph G=(V,E), a set S⊆V is a global supply set if every vertex v∈V\S has at least one neighbor, say u, in S such that u has at least as many neighbors in S as v has in V \S. The global supply number is the minimum cardinality of a global supply set, denoted γgs (G). We introduce global supply sets and determine the global supply number for selected families of graphs. Also, we give bounds on the global supply number for general graphs, trees, and grid graphs

On the spectrum of hypergraphs

Here we study the spectral properties of an underlying weighted graph of a non-uniform hypergraph by introducing different connectivity matrices, such as adjacency, Laplacian and normalized Laplacian matrices. We show that different structural properties of a hypergrpah, can be well studied using spectral properties of these matrices. Connectivity of a hypergraph is also investigated by the eigenvalues of these operators. Spectral radii of the same are bounded by the degrees of a hypergraph. The diameter of a hypergraph is also bounded by the eigenvalues of its connectivity matrices. We characterize different properties of a regular hypergraph characterized by the spectrum. Strong (vertex) chromatic number of a hypergraph is bounded by the eigenvalues. Cheeger constant on a hypergraph is defined and we show that it can be bounded by the smallest nontrivial eigenvalues of Laplacian matrix and normalized Laplacian matrix, respectively, of a connected hypergraph. We also show an approach to study random walk on a (non-uniform) hypergraph that can be performed by analyzing the spectrum of transition probability operator which is defined on that hypergraph. Ricci curvature on hypergraphs is introduced in two different ways. We show that if the Laplace operator, $\Delta$, on a hypergraph satisfies a curvature-dimension type inequality $CD (\mathbf{m}, \mathbf{K})$ with $\mathbf{m}>1$ and $\mathbf{K}>0$ then any non-zero eigenvalue of $- \Delta$ can be bounded below by $\frac{ \mathbf{m} \mathbf{K}}{ \mathbf{m} -1 }$. Eigenvalues of a normalized Laplacian operator defined on a connected hypergraph can be bounded by the Ollivier's Ricci curvature of the hypergraph

How to See the Future : Forecasting and Global Policy

To help bridge this gap and advance discussions on forecasting, Perry World House convened a two-day colloquium focused on "How to See the Future: Forecasting and Global Policy" on September 27–28, 2021. The colloquium was animated by a simple belief: Better forecasts can facilitate better policy. When governments can rank the probabilities of global threats, when they can understand the factors that increase the likelihood of a global pandemic or a terrorist attack,and when they can have more accurate information about their adversaries' likely actions, they can tailor policy more accurately to the world's most pressing problems.

CHIRON - A Fiber Fed Spectrometer for Precise Radial Velocities

The CHIRON optical high-resolution echelle spectrometer was commissioned at the 1.5m telescope at CTIO in 2011. The instrument was designed for high throughput and stability, with the goal of monitoring radial velocities of bright stars with high precision and high cadence for the discovery of low-mass exoplanets. Spectral resolution of R=79,000 is attained when using a slicer with a total (including telescope and detector) efficiency of 6% or higher, while a resolution of R=136,000 is available for bright stars. A fixed spectral range of 415 to 880 nm is covered. The echelle grating is housed in a vacuum enclosure and the instrument temperature is stabilized to +-0.2deg. Stable illumination is provided by an octagonal multimode fiber with excellent light-scrambling properties. An iodine cell is used for wavelength calibration. We describe the main optics, fiber feed, detector, exposure-meter, and other aspects of the instrument, as well as the observing procedure and data reduction.Comment: 15 pages, 10 figures. Accepted by PAS

Modulation masking produced by second-order modulators

Recent studies suggest that an auditory nonlinearity converts second-order sinusoidal amplitude modulation (SAM) (i.e., modulation of SAM depth) into a first-order SAM component, which contributes to the perception of second-order SAM. However, conversion may also occur in other ways such as cochlear filtering. The present experiments explored the source of the first-order SAM component by investigating the ability to detect a 5-Hz, first-order SAM probe in the presence of a second-order SAM masker beating at the probe frequency. Detection performance was measured as a function of masker-carrier modulation frequency, phase relationship between the probe and masker modulator, and probe modulation depth. In experiment 1, the carrier was a 5-kHz sinusoid presented either alone or within a notched-noise masker in order to restrict off-frequency listening. In experiment 2, the carrier was a white noise. The data obtained in both carrier conditions are consistent with the existence of a modulation distortion component. However, the phase yielding poorest detection performance varied across experimental conditions between 0° and 180°, confirming that, in addition to nonlinear mechanisms, cochlear filtering and off-frequency listening play a role in second-order SAM perception. The estimated magnitude of the modulation distortion component ranges from 5%-12%

Frequency-Domain Analysis of Intrinsic Neuronal Properties using High-Resistant Electrodes

Intrinsic cellular properties of neurons in culture or slices are usually studied by the whole cell clamp method using low-resistant patch pipettes. These electrodes allow detailed analyses with standard electrophysiological methods such as current- or voltage-clamp. However, in these preparations large parts of the network and dendritic structures may be removed, thus preventing an adequate study of synaptic signal processing. Therefore, intact in vivo preparations or isolated in vitro whole brains have been used in which intracellular recordings are usually made with sharp, high-resistant electrodes to optimize the impalement of neurons. The general non-linear resistance properties of these electrodes, however, severely limit accurate quantitative studies of membrane dynamics especially needed for precise modelling. Therefore, we have developed a frequency-domain analysis of membrane properties that uses a Piece-wise Non-linear Electrode Compensation (PNEC) method. The technique was tested in second-order vestibular neurons and abducens motoneurons of isolated frog whole brain preparations using sharp potassium chloride- or potassium acetate-filled electrodes. All recordings were performed without online electrode compensation. The properties of each electrode were determined separately after the neuronal recordings and were used in the frequency-domain analysis of the combined measurement of electrode and cell. This allowed detailed analysis of membrane properties in the frequency-domain with high-resistant electrodes and provided quantitative data that can be further used to model channel kinetics. Thus, sharp electrodes can be used for the characterization of intrinsic properties and synaptic inputs of neurons in intact brains

Kino im Kopf - "Kopf" im Kino: Das Problem der personalen Identität im Spiegel des Unterhaltungsfilms

Gegenstand der Dissertation „Kino im Kopf - ´Kopf´ im Kino. Das Problem der personalen Identität im Spiegel des Unterhaltungsfilms“ ist die Überlegung, ob der an sich paradoxe Versuch einer Visualisierung des Abstraktums (personale) Identität im Spielfilm einen aufschlussreichen neuen Blickwinkel auf den Identitätsdiskurs werfen kann, der sich innerhalb der Disziplin spätestens seit den siebziger Jahren nahezu ausschließlich in der analytischen Philosophie angelsächsischer Provenienz abspielt. Als Ansatz- und Kristallisationspunkt dient zunächst eine Passage aus dem Oeuvre des US-amerikanischen SF-Autors Philip K. Dick, welcher der Arbeit als vorwissenschaftliche Leitfrage vorangestellt wurde: "Was sieht eine Kamera eigentlich?, fragte er sich. Ich meine, was sieht sie wirklich ? Sieht sie in den Kopf hinein? Oder in das Herz? Sieht eine starr montierte Infrarot-Kamera in mich - in uns - hinein und ist das Bild, das auf den Schirmen erscheint, klar oder verschwommen?" Der ursprüngliche Fragesteller, Bob Arctor, Protagonist von Dicks Roman Der dunkle Schirm, ist ein in vieler Hinsicht postmoderner Mensch, der um Identität ringt, sowohl als stabile innere Konstante im Wandel der Zeit, als auch im Sinne einer Übereinstimmung mit seiner Lebenswelt. Die Arbeit paraphrasiert diese Frage und deutet sie um: die Kamera, welche in der Dissertation figuriert, ist nicht die unbestechliche und objektive Zeugenschaft der Überwachungskamera, sondern der auswählende und deutende Blick der Filmkamera, das Ergebnis also ein höchst artifizielles Produkt menschlichen Kulturschaffens. Als zentraler Schlüsselbegriff der Arbeit dient dabei der Begriff der Identifikation, die sowohl als Identifikation mit kulturellen Wertigkeiten und somit formierendes Element des kulturellen Selbst bedeuten kann, als auch Identifikation mit Elementen der Einzellbiographie, und zwar sowohl mit indiviualhistorisch integrierten Ereignissen und Handlungen als auch zukünftigen Zielen. "Identität" im Sinne dieser Arbeit wird also ganz dezidiert nicht als etwas betrachtet, was rein geprägt oder "leidend" ist, sondern vom Wesen her vielmehr aktiv, perzeptiv. Zur Einbettung dieses perzeptiven Selbstbegriffs in einen umgebenden, ganzheitlichen Kontext dient dann auch der weite Rekurs auf Theoriemodelle, welche Identität und Individualität primär als perspektivisch begreifen, wie man sie, wohl durchaus mit Verwurzelung im Neuplatonismus, schon bei Nikolaus von Cues findet, deren Kulminationspunkt aber zweifellos das monadologische System Leibniz´ darstellt. Diesen perspektivischen Identitätsbegriff also greift die Arbeit auf; als zusätzliche, allerdings eher hintergründige oder unterschwellige Inspiration dienten desweiteren die Lebensphilosophie Henri Bergsons als auch die vitalistischen Vorstellungen des deutschen Filmtheoretikers und Psychologen Hugo Münsterberg. Zentral für das Verständnis der vorliegenden Arbeit ist die These, daß sich Film anhand grundlegender Parallelen als analoger Versuchs- und Simulationsraum zur Erforschung personaler Identität eignet, als übersichtlicher Mikrokosmos oder Simulacrum im Sinne von Jean Baudrillard. Was in diesem Versuchsraum untersucht werden kann und soll sind die Vorbedingungen für Identifikation. Den Großteil der Arbeit beansprucht daher auch der Nachweis , das Kino und Spielfilm überhaupt einen tauglichen Simulationsraum für dieses Unterfangen abgeben. Methodologisch wählt die Arbeit einen für den Fachbereich vergleichsweise ungewöhnlichen explorativen, empirischen Ansatz. Ausgehend von den persönlichen Film- und Seherfahrungen des Verfassers werden werden aus dem mittlerweile nahezu unauslotbarem Angebot an Unterhaltungsfilmen, welche die Krisen und Konflikte personaler Identität tangieren, mehr oder minder willkürliche „Samples“ zur Untersuchung entnommen. Bewußt wurden aus den zahlreichen vom Verfasser gesichteten Filmen nicht immer die bekanntesten Filmwerke herangezogen, sondern häufig genug auch „B-Filme“ oder direct-to-video-Produktionen. Um einem „gatekeeper“-Effekt zu begegnen, werden auch bei jedem Film eine ganze Reihe von Werken bennant, die man zur Demonstration der Thesen ebensogut ersatzweise hätte heranziehen können. Teil Eins der Arbeit erstellt eine Typologie des „Identitätsfilms“ und isoliert dreizehn unterschiedliche Themenbereiche: Künstliche Identitäten * Alter Ego/Doppelleben * Doppelgänger * Hohle Menschen * Körperloses Leben * Verlorenes Selbst * Usurpation von Identität * Körperwechsel/Seelenwanderung * Biographischer Bruch * Spaltung * Überidentifikation * Identity Sharing/Fusion * Auflösung. Hierbei gilt ein besonderes Augenmerk auch den Techniken, die zur Sichtbarmachung des „invisible man“ Identität im visuellen Medium Film gemacht werden. Zusätzlich sollte im ersten Abschnitt erprobt werden, ob das Medium Film von seiner Natur her möglicherweise einen implizit substanzdualistischen oder einen materialistischen Ansatz zur Darstellung von Identität bevorzugt. Man kann feststellen, daß hier in Inhalt und Form kein deutliches Übergewicht der einen oder anderen Art festzustellen ist. Wo möglich wurden dualistische und materialistische Varianten des selben Motivs antithetisch gegenübergestellt. So wurde dem implizit dualistischen fallen innerhalb desselben Typus als Pendant The Thing - Das Ding aus einer anderen Welt beigestellt, welches ebenfalls Usurpation von Identität zum Thema hat, jedoch strikt auf eine materialistische Deutungsebene verweist. Die Tauglichkeit - oder besser gesagt: die Grenzen der Tauglichkeit des Spielfilms als Simulacrum der personalen Identität versucht der zweite Abschnitt des Hauptteils durch verschiedene Gegenproben zu testen. Zunächst wird der Einfluß genretypischer Darstellungsmuster auf die Darstellung von Identität bzw. krisenhaften Ausprägungen personaler Identität durchgespielt: hier erweist sich, daß Genres mit besonders starker typenhafter Ausprägung der Protagonisten wie etwa der Western oder der Fantasyfilm sich kaum als Trägervehikel zur Problematisierung personaler Identität eignen, Filme also, in denen die Protagonisten zwar Konflikte innerhalb eines bestimmten, klar definierten Umfelds lösen müssen, sich jedoch dabei in voller Übereinstimmung mit den Rahmenbedingungen und Wertigkeiten ihrer mikrokosmischen Welt befinden, sich quasi mit ihr identifizieren. Kontrastierend dazu steht etwa die aus dem deutschen Expressionismus der 1920er Jahre geborene Welt des film noir, dessen Handlungsträger sich stets im Widerspruch mit ihrem lebensweltlichen Kontext wiederfinden. Die zweite Gegenprobe zur Auslotung der Grenzen des Spielfilms als geeignetes Simulationsmittel stellt die Kontrastierung literaturbasierter Identitätsfilme mit ihrer Vorlage dar. Hier wurde eine Auswahl von drei Doppelungen getroffen: -Christopher Nolans Verfilmung von Christopher Priests Roman "The Prestige", da dieser Stoff einen geradezu lehrbuchartigen puzzle case enthält, dessen Umsetzung in filmische Form sich als aufschlußreich erweist. - desweiteren Mary Harrons Umsetzung von Brett Easton Ellis´ "American Psycho", wobei in einer Reihe von Exkursen nochmals auf den ersten Part des Hauptteils rekurriert wird und anhand einer weiterführenden Analyse des Typus des "Hohlen Menschen" die unverzichtbaren Konditionen für eine gelingende Identifikation mit den Handlungsträgern dargelegt werden. - schließlich Philip K. Dicks Roman "A Scanner darkly", für das Kino interpretiert durch Richard Linklater, der die Möglichkeit oder Unmöglichkeit der Identitätssuche durch äußere Aufzeichnung und Film unmittelbar thematisiert. Kontrastiert mit den Ergebnissen aus Abschnitt Eins des Hauptteils ergeben sich im Wesentlichen die folgenden Erkenntnisse als wissenschaftlicher Mehrwert der Arbeit: - weder Überwachungskamera noch Spielfilm bieten selbstverständlich ein "magisches Auge" oder eine Geisterfotographie nach Kirlian, welche den Träger der personalen Identität in unwiderlegbarer Weise offenbaren könnte. Die wohl eher rhetorisch gewendete Frage, "ob die Kamera in mich hineinsehe", im Sinne der Bloßlegung eines Wesenskerns, müßte wenig überraschend mit nein beantwortet werden. Wie aber bei den Betrachtungen herausgearbeitet wurde, können immerhin klare Bedingungen für den Erfolg oder Mißerfolg von Identifikation herausgearbeitet werden: bei allen spektakulären und höchst problematischen Wandlungen, welche die Protagonisten der Identitätsfilme durchlaufen, scheint Identifikation doch stets zu gelingen, wobei diese im wesentlichen von zwei Faktoren getragen wird: die handlungsleitenden - z.T. auch durch inneren Monolog offenbarten - gefühlsmäßigen, als auch moralischen Grunddispositionen des Helden, also Ethos und Emotion, dürfen im Verlauf der Handlung nur geringfügig divergieren. Dabei spielen auch oft radikale physische Verwandlungen keine Rolle, ebensowenig Amnesie, zumindest solange der Gedächtnisverlust den üblichen filmdramaturgischen Regeln folgt. Exemplarisch demonstriert dies etwa Alex Projas Werk Dark City, wo der Hauptprotagonist eine ganze Reihe von Gedächtnislöschungen durchleiden muß, für den Zuschauer anhand seiner konstanten emotionalen Disposition zu verschiedenen anderen Figuren und seiner Berechenbarkeit bezüglich moralischer Entscheidungen stets als geeignete Projektionsfläche verbleibt. Wo tatsächlich im selben Körper noch eine grundsätzlich verschiedene Persönlichkeit, ein "Anderer" im eigentlichen Sinne, beheimatet ist, dort macht sich dessen Präsenz nur mittelbar durch die Ergebnisse seiner Handlungen oder durch episodenhafte Rückblenden bemerkbar - beispielgebend können hierfür etwa die Streifen Angel Heart oder The Number 23 dienen. Eine Abweichung von diesem Schema würde der Zuschauer als einen Einbruch des Irrationalen in die monadisch geschlossene Filmwelt und in der Folge zur Dekonstruktion dieses Mikrokosmos führen. So dürften dann auch Werke wie eXistenZ von David Cronenberg oder Lost Highway von David Lnych, bei denen die Handlungsträger inmitten des Geschehens durch namensgleiche, mental aber vollkommen verschiedene Personen ersetzt werden, eher als mediale Experimente denn als Spielfilme im Wortsinn gelten. An dieser Stelle ergibt sich auch der direkte Bezug zur Hauptthese der Arbeit: die Eignung des Spielfilms als Schaukasten und Simulationsraum für das Studium des Problems der personalen Identität und der Bedingungen für gelingende Identifikation: fungiert doch die ungebrochene Identität des Hauptprotagonisten als funktionale Klammer und gleichzeitig Gravitationszentrum für den Spielfilm. Solange die Einheit von Ethos und Emotion gewahrt bleibt, ist auch die Illusion und somit die Projektionsfläche für aktive Identifikation gewahrt. Obwohl mit Sicherheit Forschungsarbeiten über den Begriff der Identifikation in anderen Medien notwendig sind, um zu erweisen, inwieweit die Abhängigkeit von Ethos und Emotion lediglich kontingent und möglicherweise nur den besonderen Rezeptionsbedingungen des Kinos geschuldet sind, ist es dennoch bedenkenswert, was hiermit über die Welt außerhalb des Kinosaals ausgesagt ist, insbesondere, wenn man personale Identität auch im Sinne einer Zuschreibung betrachtet, oder, in den Worten von Leibniz, einer Zeugenschaft durch Andere. Nach dem Versuch des Erweises der Hauptthese durch Ergebnissynthese von Part Eins und Zwei des Hauptteils stellt der abschließende Dritte Part eine weiterführende Reflexion über die weiteren Rahmenbedingungen für gelingende Identifikation sowie über die Zweckursachen bezüglich des Wunschs nach Identifikation mit Filmhelden dar und versucht eine Reihe von Inspirations- und Anknüpfungspunkten anzubieten. Gegenstand der Betrachtung, die hier freilich nur glossierend und über sich selbst hinausweisend sein können, ist hier in der Hauptsache der Film als Möglichkeit zur aktuellen Neuinterpretation eines monadischen Weltbilds nach Leibniz mit einem perspektivischen Identitätsbegriffs, und dem Versuch einer Umdeutung weg von der "Identitätskrise" der postmodernen Welt, die sich in der Meinung des Verfassers ebenso als Wunsch nach säkularer Absolution, nach dem Abstreifen von Schuld durch den freiwilligen Wechsel der Identitäten erweist. Die Arbeit schließt mit einem Ausblick auf Forschungsdesiderate , welche sich aus der Arbeit ergeben, etwa eine Neubelebung „vitalisitischen“ Filmverständnisses etwa im Sinne Bergsons oder Hugo Münsterbergs auch außerhalb des Kontextes des französischen Poststrukturalismus sowie auf Arbeiten in Nachbardisziplinen, etwa kulturwissenschaftlicher Betrachtungen zu kultureller und nationaler Identität im Unterhaltungsfilm