Importance of olfactory and visuel cues of Echium for host-plant finding of the oligolectic bee Osmia adunca (Megachilidae)

Solitary bees are important pollinators of flowers. Besides nectar they collect pollen at flowers mainly to provide their larvae with food. Many bee species collect pollen only on a few closely related plant species (oligolecty) (Müller & al. 1997). Little is known about the visual and olfactorial signals they use for host-plant finding (Wcislo & Cane 1996). However, bees can olfactorily distinguish between different pollen species (von Frisch 1923), and a species-specific chemistry of pollen odour is known for some plant species (Bergström & al. 1995, Dobson & al. 1999). Further, it was shown that naïve oligolectic bees recognize their host-plant on the basis pollen volatiles (Dobson & Bergström 2000) and that flower-experienced bees could use pollen odours to assess pollen availability (Dobson & al. 1999). Besides scent, also visual cues are of relevance for host-plant finding, and bees orientate especially spectral contrasts. Biotests with dummy flowers revealed that colour contrast and not intensity and dominant wavelengths are influencing innate behavioural responses (Lunau 1990). Further it was shown that naïve bumblebees were most motivated to land on a flower when visual stimuli from the antheres are combined with olfactorial stimuli from the pollen (1992). We choose Osmia adunca P., which is highly specialized on Echium L., as a model to investigate the importance of floral cues for an oligolectic bee. Because bees learn to associate odours with reward more rapidly than visual cues (Menzel 1985), we hypothesize that scent plays a major role in attraction flower-experienced O. adunca females. We used gas chromatography to compare the scent of three Echium species with the scent of a closely related Anchusa species, and a spectrometer to compare the colour of the three Echium species. Additionally we conducted a biotest to determine the importance of visual and olfactorial signals of Echium for host-plant finding of experienced O. adunca females.Bienen besuchen Blüten, um u. a. Pollen zu sammeln, der hauptsächlich der Versorgung der Larven dient. Einige Bienenarten sammeln Pollen von nur einer oder wenigen Pflanzengattungen und werden als Oligolekten bezeichnet. Der Anlockung von Bienen dienen olfaktorische und visuelle Blütensignale. Wir postulierten, dass die eng auf Echium (Boraginaceae) spezialisierte Mauerbiene Osmia adunca (Hymenoptera: Megachilidae) gattungsspezifische visuelle und olfaktorische Blütensignale benutzt, um ihre Wirtspflanzen zu finden erkennen. Mittels chemischer Analysen (GC) konnten wir einen Echium-spezifischen Duft nachweisen, der sich deutlich von einer nah verwandten Anchusa Art unterscheidet. Biotests in einem Flugkäfig mit blütenerfahrenen, nestbauenden Weibchen ergaben weiterhin, dass Echium-Blütenduft bei der Erkennung der Pflanzen im Nahbereich eine große Rolle spielt, während visuelle Signale wahrscheinlich bei der Fernanlockung von Bedeutung sind. Die einem Reflexionsspektrometer analysierten visuellen Signale dreier Echium Arten ähnelten sehr und könnten daher vermutlich eine Funktion zur Anlockung von O. adunca haben. Weitere Tests müssen nun zeigen, welche Blütensignale naive Tiere für die Wirtspflanzenerkennung nutzen

The Investment Effects of Price Caps under Imperfect Competition. A Note.

This note analyzes a simple Cournot model where firms choose outputs and capacities facing varying demand and price-cap regulation. We find that binding price caps set above long-run marginal cost increase (rather than decrease) aggregate capacity investment. (author's abstract)Series: Working Papers / Research Institute for Regulatory Economic

Image denoising with multi-layer perceptrons, part 1: comparison with existing algorithms and with bounds

Image denoising can be described as the problem of mapping from a noisy image to a noise-free image. The best currently available denoising methods approximate this mapping with cleverly engineered algorithms. In this work we attempt to learn this mapping directly with plain multi layer perceptrons (MLP) applied to image patches. We will show that by training on large image databases we are able to outperform the current state-of-the-art image denoising methods. In addition, our method achieves results that are superior to one type of theoretical bound and goes a large way toward closing the gap with a second type of theoretical bound. Our approach is easily adapted to less extensively studied types of noise, such as mixed Poisson-Gaussian noise, JPEG artifacts, salt-and-pepper noise and noise resembling stripes, for which we achieve excellent results as well. We will show that combining a block-matching procedure with MLPs can further improve the results on certain images. In a second paper, we detail the training trade-offs and the inner mechanisms of our MLPs

High‐resolution dataset of nocturnal air temperatures in Bern, Switzerland (2007–2022)

To prepare for a hotter future, information on intra- urban temperature distribu-tions is crucial for cities worldwide. In recent years, different methods to compute high- resolution temperature datasets have been developed. Such datasets com-monly originate from downscaling techniques, which are applied to enhance the spatial resolution of existing data. In this study, we present an approach based on a fine- scaled low- cost urban temperature measurement network and a formerly developed land use regression approach. The dataset covers mean nocturnal tem-peratures of 16 summers (2007–2022) of a medium- sized urban area with adapted land cover data for each year. It has a high spatial (50 m) and temporal (daily) resolution and performs well in validation (RMSEs of 0.70 and 0.69 K and mean biases of +0.41 and −0.19 K for two validation years). The dataset can be used to examine very detailed statistics in space and time, such as first heatwave per year, cumulative heat risks or inter- annual variability. Here, we evaluate the dataset with two application cases regarding urban planning and heat risk assessment, which are of high interest for both researchers and practitioners. Due to potential biases of the low- cost measurement devices during daytime, the dataset is cur-rently limited to night- time temperatures. With minor adaptions, the presented approach is transferable to cities worldwide in order to set a basis for researchers, city administrations and private stakeholders to address their heat mitigation and adaptation strategies

Ein Verfahren zur automatisierten Erkennung von Möglichkeiten zum Einsatz von Entwurfsmustern in objektorientierten Softwaresystemen

Entwurfsmuster (engl. Design Pattern) gelten nach wie vor als eine Möglichkeit, die Struktur (objektorientierten) Quellcodes zu verbessern. Richtig eingesetzt fördern sie die Lesbarkeit und die Flexibilität beim Erweitern der Programmfunktionalitäten. Um die richtige Entscheidung für ein Entwurfsmuster zu treffen, benötigen Entwickler aber ein hohes Detailwissen und viel Erfahrung zu den einzelnen Patterns, um bereits beim Entwurf passende Patterns einsetzen zu können, so dass dies üblicherweise nur erfahrenen Entwicklern und Architekten gelingt. So entsteht die Notwendigkeit, auch bestehende Systeme auf Schwachpunkte und Einsatzmöglichkeiten von Patterns untersuchen zu müssen. Das kann gerade bei großen Projekten viel Zeit und Aufwand benötigen. Hinzu kommt noch, dass sich Quellcode im Laufe der Zeit verändert, so dass die nachträgliche Erkennung von Einsatzmöglichkeiten für Entwurfsmuster ein sehr wichtiger Forschungsbereich ist. Diese Arbeit stellt daher eine Lösung vor, wie Entwickler bei der Auswahlentscheidung für geeignete Entwurfsmuster in bestehenden Systemen unterstützt werden können. Es wird ein sogenanntes Empfehlungssystem entwickelt, beschrieben und evaluiert, das direkt auf Basis des Quellcodes arbeitet. Nach der Analyse liefert es sowohl die zu verbessernde Quellcodezeilen, mit einer Bewertung des Verbesserungspotenzials, als auch einen Vorschlag für ein geeignetes Pattern. Durch die automatische Analyse des Quellcodes müssen Entwickler nicht mehr jede Quellcodezeile manuell analysieren, sondern können punktgenaue Vorschläge auf ihre Tauglichkeit überprüfen. Zusätzlich liefert das Empfehlungssystem eine Einschätzung über das mögliche Verbesserungspotenzial zurück und unterstützt somit bei der Entscheidung, wo akuter Handlungsbedarf besteht. Die Entwicklung der Kandidaten-Erkennungs-Systematik und die Implementierung eines Prototypen (Design Pattern Candidate Detection Tools oder DPCDT genannt) konzentriert sich auf sechs repräsentative Entwurfsmuster der Gang-of-Four. Diese Arbeit beschreibt für diese sechs Patterns detaillierte Analysen über ihr Verhalten sowie ihren Aufbau und als Resultat für jedes der Patterns eine automatisierte Kandidaten-Erkennungsregel. Zum praktischen Einsatz kommen diese aufgestellten Regeln in einem neuartigen Recommedation System, das in der Lage ist, Design-Smells und damit Kandidaten für einen Pattern-Einsatz in Java-Quellcode besser zu identifizieren, als das mit bisherigen Werkzeugen der Fall ist. Eine Evaluation der Systematik und des Systems fand durch eine Gruppe unabhängiger Software-Entwickler auf Basis der Ergebnisse einer Analyse von 25 Open-Source-Projekten durch das DPCDT statt. In Zusammenarbeit mit einem Industriepartner wurde der Quellcode einer weiteren Anwendung, welche vom Partner zur Verfügung gestellt wurde, analysiert und die Ergebnisse mit Entwicklern und Projektleiter der Anwendung diskutiert. Dabei wurden positive Rückmeldungen erzielt, die belegen, dass diese Arbeit einen großen Schritt nach vorne bei der Auswahl und Anwendung von Entwurfsmuster darstellt

Seitengetrennte Evaluation des fetalen Lungenvolumens bei kongenitaler Zwerchfellhernie

Die vorliegende Arbeit untersucht das mittels MRT gemessene seitengetrennte Lungenvolumen bei Feten mit kongenitaler Zwerchfellhernie (CDH) und evaluiert dessen Aussagekraft bezüglich der Überlebenswahrscheinlichkeit, der Entwicklung einer chronischen Lungenkrankheit (CLD) sowie der Notwendigkeit einer ECMO-Therapie. In diese retrospektive, monozentrische Studie flossen die Daten von 107 Kindern ein, deren Mütter im Verlauf ihrer Schwangerschaft eine MRT-Untersuchung des Feten erhielten. In den hierbei durchgeführten T2-HASTE-Sequenzen wurde das Lungenvolumen seitengetrennt gemessen und sowohl als absolutes Volumen (aFLV), als auch als relatives Volumen (rFLV) im Vergleich zu einer altersadjustierten Referenzpopulation von Rypens et. al betrachtet. Es zeigte sich bei einem durchschnittlichen Gestationszeitpunkt von 33,2 (± 3,3) Wochen ein durchschnittliches fetales Gesamtlungenvolumen (tFLV) von 22,6 (± 9,6) ml entsprechend 31,0 (± 13,4) % des Normalkollektivs. Bei Analyse der seitengetrennten Lungenvolumina verteilte sich dies auf ein ipsilaterales Lungenvolumen von durchschnittlich 3,0 (± 2,9) ml, entsprechend 9,4 (± 9,6) % und ein signifikant größeres kontralaterales Lungenvolumen von 19,7 (± 7,8) ml (48,9 (± 18,5) %). Überlebende Neugeborene wiesen aFLV von 3,2 (± 3,1) ml ipsilateral, bzw. 21,1 (± 7,4) ml kontralateral auf. Dies entspricht rFLV von 10,0 (± 10,1) % und 52,0 (± 17,9) %. Signifikant weniger Lungenvolumen war bei Verstorbenen zu messen: Ipsilateral 1,7 (± 1,6) ml (5,9 (± 5,1) %) und kontralateral: 11,5 (± 3,9) ml (31,2 (± 9,7) %). Ebenfalls signifikant kleiner zeigte sich das Lungenvolumen bei Neugeborenen die eine ECMO-Therapie benötigten im Vergleich zu solchen, die ohne diese Therapie blieben. Ipsilateral: 1,9 (± 1,8) ml (6,1 (± 5,8) %) zu 3,6 (± 3,3) ml (11,4 (± 10,9) %). Kontralateral: 14,7 (± 5,4) ml (37,7 (±13,4) %) zu 22,8 (± 7,4) ml (55,8 (± 17,9) %). Auch der Vergleich zwischen Neugeborenen die eine CLD entwickelten und denen ohne Sauerstoff-Therapie nach dem 28. Tag post partum zeigte signifikant größere Lungenvolumina zu Gunsten der Gruppe ohne CLD. Ipsilateral: 2,3 (± 2,1) ml (7,9 (± 7,5) %) zu 3,9 (± 3,6) ml (11,9 (± 11,6) %). Kontralateral: 16,7 (± 6,3) ml (44,2 (± 16,7) %) zu 24,6 (± 6,4) ml (57,9 (± 16,7) %). Für die Subgruppe der linksseitigen CDH zeigten sich alle oben genannten Parameter, mit Ausnahme des ipsilateralen rFLV bei CLD signifikant, unterschiedlich. In der Regressionsanalyse bezüglich des postnatalen klinischen Verlaufs gelang für das kontralaterale rFLV mit AUC-Werten (Area under the curve) von 0,859 bei Betrachtung der Überlebenswahrscheinlichkeit, 0,805 für die Notwendigkeit einer ECMO-Therapie und 0,733 für die Ausbildung einer CLD, der Nachweis einer hohen prognostischen Wertigkeit für die ersten beiden Outcome-Kriterien. Bei linksseitiger CDH war das rFLV sogar tendenziell noch aussagekräftiger (AUC: 0,878, 0,825 und 0,746). Zusammenfassend konnte die Arbeit eine deutliche Einschränkung des ipsi- und kontralateralen Lungenvolumens bei CDH zeigen. Mit dem relativen kontralateralen Lungenvolumen konnte zudem ein, den bisher etablierten Methoden wie observed-to-expected lung-to–head-ratio aus der Sonographie und dem gesamt rFLV aus der MRT-Untersuchung, mindestens ebenbürtiger Prognoseparameter hinsichtlich des Überlebens und der Notwendigkeit einer ECMO-Therapie gefunden werden

A Pragmatic Means for Measuring the Complexity of Source Code Ensembles

Abstract-Most of the software metrics known and applied today are measured on a per file or even per function basis so that it is difficult to interpret their results for higher-order code ensembles such as components or whole systems. In order to overcome this weakness, we propose the hm-Index as a simple metric to condense the dependencies, i.e. the Fan-out, between source units in such code ensembles into a single number. As it is inspired by the h-Index in bibliometrics, it is based on a wellknown procedure that already had significant impact in a different field. We expect the hm-Index to become a simple metric for comparing the code complexity of different components or systems in software engineering and present promising preliminary results from real-world systems confirming our assumption in this paper