Synchrotron X-ray emission from old pulsars

We study the synchrotron radiation as the observed non-thermal X-ray emission from old pulsars ($\gtrsim1-10$Myr) to investigate the particle acceleration in their magnetospheres. We assume that the power-law component of the observed X-ray spectra is caused by the synchrotron radiation from electrons and positrons in the magnetosphere. We consider two pair production mechanisms of X-ray emitting particles, the magnetic and the photon-photon pair productions. High-energy photons, which ignite the pair production, are emitted via the curvature radiation of the accelerated particles. We use the analytical description for the radiative transfer and estimate the luminosity of the synchrotron radiation. We find that for pulsars with the spin-down luminosity $L_{\rm sd}\lesssim10^{33}$ erg s$^{-1}$, the locations of the particle acceleration and the non-thermal X-ray emission are within $\lesssim10^7$cm from the centre of the neutron star, where the magnetic pair production occurs. For pulsars with the spin-down luminosity $L_{\rm sd}\lesssim10^{31}$ erg s$^{-1}$ such as J0108-1431, the synchrotron radiation is difficult to explain the observed non-thermal component even if we consider the existence of the strong and small-scale surface magnetic field structures.Comment: 25 pages, 7 figures, 2 tables, accepted for publication in MNRA

Modified Particle Swarm Optimization using Nonlinear Decreased Inertia Weight

Particle Swarm Optimization (PSO) has demonstrated great performance in various optimization problems. However, PSO has weaknesses, namely premature convergence and easy to get stuck or fall into local optima for complex multimodal problems. One of the causes of these weaknesses is unbalance between exploration and exploitation ability in PSO. This paper proposes a Modified Particle Swarm Optimization (MPSO) using nonlinearly decreased inertia weight called MPSO-NDW to improve the balance. The key idea of the proposed method is to control the period and decreasing rate of exploration-exploitation ability. The investigation with three famous benchmark functions shows that the accuracy, success rate, and convergence speed of the proposed MPSO-NDW is better than the common used PSO with linearly decreased inertia weight or called PSO-LDWKeywords: particle swarm optimization (PSO), premature convergence, local optima, exploration ability, exploitation ability

PID Controller Design of Nonlinear System using a New Modified Particle Swarm Optimization with Time-Varying Constriction Coefficient

The proportional integral derivative (PID) controllers have been widely used in most process control systems for a long time. However, it is a very important problem how to choose PID parameters, because these parameters give a great influence on the control performance. Especially, it is difficult to tune these parameters for nonlinear systems. In this paper, a new modified particle swarm optimization (PSO) is presented to search for optimal PID parameters for such system. The proposed algorithm is to modify constriction coefficient which is nonlinearly decreased time-varying for improving the final accuracy and the convergence speed of PSO. To validate the control performance of the proposed method, a typical nonlinear system control, a continuous stirred tank reactor (CSTR) process, is illustrated. The results testify that a new modified PSO algorithm can perform well in the nonlinear PID control system design in term of lesser overshoot, rise-time, settling-time, IAE and ISE.Keywords: PID controller, Particle Swarm Optimization (PSO),constriction factor, nonlinear system

Das Sprachbewusstsein bei türkischstämmigen Migranten im gegenwärtigen : Deutschland Ermittelt aufgrund einer Umfrage unter Jugendlichen

Die groste Gruppe der Auslander in Deutschland ist die der Turken. Das Deutsch der turkischstammigen Migranten wird von den Deutschen ohne Migrationshintergrund oft als ?gebrochenes Deutsch“ (Androutsopoulos 2001: 330) wahrgenommen und stigmatisiert. Aber die Deutschkenntnisse der turkischstammigen Migranten verbessern sich allmahlich, was u.a. am steigenden Prozentsatz der turkischstammigen Schuler, die das Gymnasium besuchen, zu sehen ist. Im Rahmen dieses Aufsatzes mochte ich mithilfe einer Umfrage aufzeigen, was fur ein Sprachbewusstsein turkischstammige Jugendliche, die im Vergleich zur ersten Einwanderergeneration ihre Kenntnisse der deutschen Sprache verbessern konnten, von ihrem Sprachgebrauch haben.Erste Studien uber den Sprachgebrauch der turkischstammigen Jugendlichen legte Hayashi (2001, 2003 und 2008) vor, in denen er die Ergebnisse einer Umfrage vorstellte, die er vom 18. Dezember 2000 bis zum 9. Januar 2001 in einer Gesamtschule in Kreuzberg durchgefuhrt hatte. In seiner Arbeit ging es ihm darum aufzuweisen, welche Selbsteinschatzung turkischstammige Jugendliche ihren Sprachkenntnissen geben. Als Fazit stellte er fest, dass die Jugendlichen, die sich mehr an die deutsche Gesellschaft anpassten, dazu neigten, auch mehr Interesse fur die turkische Sprache aufzubringen.In dem vorliegenden Aufsatz werde ich von folgenden zwei Fragestellungen ausgehen: 1. Kann man, im Vergleich zu den Ergebnissen von Hayashi vor 12 Jahren, einen Wandel im Sprachgebrauch bei turkischstammigen Jugendlichen beobachten? 2. Wenn ein Wandel zu beobachten ist, was sind dann seine Bedingungen und wie druckt er sich im Bewusstsein der Menschen aus?Um das herauszufinden, fuhrte ich vom 8. bis zum 19. Marz 2013 in Jugendzentren in Berlin, Hamburg, Mannheim und Ludwigshafen und in einer Realschule in Koln eine Reihe von Umfragen durch, und zwar mit turkischstammigen Jugendlichen im Alter von 12 bis 23 Jahren, die entweder die Haupt-, Real- und Gesamtschule besuchten oder auf das Gymnasium gingen. Insgesamt sammelte ich 50 Fragebogen und davon waren 30 Fragebogen als Material verwendbar. Von den Befragten waren 21 mannlich und 9 weiblich. Diese Zahl ist fur eine genauere Untersuchung niedrig, weshalb die vorliegende Arbeit als eine Pilotstudie anzusehen ist.Der Fragebogen stand sowohl in Deutsch als auch in Turkisch zur Verfugung, aber den turkischen Fragebogen wahlte nur ein Befragter, d.h. 3.3% aller Befragten. Im Gegensatz dazu wahlten 53.4% aller Befragten bei der Umfrage von Hayashi den turkischen Fragebogen. Mithilfe des Chi-Quadrat-Tests (χ2-Tests) von R, einer freien Programmiersprache, konnte ich die Veranderungen statistisch errechnen.Das erste Ergebnis meiner Untersuchung bezieht sich auf den hauslichen Sprachgebrauch, d.h. welche Sprache verwenden die Befragten, wenn sie mit ihren Familienmitgliedern reden. Im Fragebogen gab es funf Moglichkeiten: "nur Turkisch", "mehr Turkisch", "halb Turkisch, halb Deutsch", "mehr Deutsch" und "nur Deutsch".Die Befragten konnten eine Option auswahlen. Durch den Chi-Quadrat-Test wurde deutlich, dass sich der Sprachgebrauch der Befragten zwischen Vater, Mutter und Bruder innerhalb von 12 Jahren nicht verandert hatte, sehr wohl aber der Sprachgebrauch unter den weiblichen Geschwistern. Die Befragten verwenden mehr Deutsch unter ihren Geschwistern und insgesamt verwenden die weiblichen Befragten mehr Deutsch als die mannlichen. Dieses Ergebnis bestatigt jene statistischen Daten, wonach mehr turkischstammige Frauen der jungeren Generation im Alltag Deutsch verwenden und haufiger aufs Gymnasium gehen als die turkischstammigen Manner.Das zweite Ergebnis betrifft den Sprachgebrauch in der jeweiligen Kommunikationssituation. Entgegen meiner Vermutung war die Option "halb Turkisch, halb Deutsch" die am meisten gewahlte Antwort in Bezug auf die Kommunikation auserhalb der Familie. Aber diese Kommunikation findet in der Offentlichkeit statt und im Gegensatz zur Kommunikation zuhause, neigen turkischstammige Jugendliche hau figer dazu, in der Offentlichkeit die deutsche Sprache zu verwenden. Auch anhand von zwei Fragen uber den "Sprachgebrauch im Traum" und den "Sprachgebrauch beim Zahlen", deren Antworten mit den Ergebnissen von Hayashi vergleichbar waren, konnte ich bestatigen, dass die Befragten nach 12 Jahren mehr Deutsch verwendeten.Das dritte und letzte Ergebnis betrifft den Sprachgebrauch auserhalb der Familie mit unterschiedlichen Kommunikationspartnern. Durch die Korrespondenzanalyse von R, die ein Streudiagramm darstellt und eine Korrelation zwischen mehreren Kategorien zeigt, wurde deutlich, dass die Befragten, korrelativ betrachtet, am meisten "nur Turkisch" mit ihren turkischstammigen Verwandten verwendeten. Im Umgang mit turkischstammigen Freunden oder Bekannten verwendeten sie am meisten "halb Turkisch, halb Deutsch" und mit ihren Lehrern am meisten "nur Deutsch". Bei der Kommunikation in der Offentlichkeit wechselten die Befragten je nach der sozialen Distanz zum Kommunikationspartner die Sprache.Als Fazit lasst sich feststellen, dass turkischstammige Jugendliche haufiger Deutsch verwenden als noch vor 12 Jahren. Das liegt meines Erachtens erstens an der Verbesserung des Bildungsniveaus der turkischstammigen Frauen und Madchen, zweitens an der jeweiligen Kommunikationssituation (offentlich oder privat) und drittens an der sozialen Distanz zum Kommunikationspartner

Sprachbewusstsein in deutschen Anstandsbuchern Was wurde zum schlecheten Deutsch gemacht?

Das Bewusstsein der Sprachae wandelt sich. Ein Beispiel dafür ist das Deutsch der türkischstämmigen Migranten in Deutschland, die sich dort seit Anfang der 1960 Jahren niedergelassen haben. Ihre Sprache wurde anfangs von der deutshchen Gesellsehaft als "sehlechtes Deutsch" bewertet. Aber durch die Veröffentlichung eines Buches von Zaimoglu (1995) zieht diese Sprachvariante verstärkt die Aufmerksamkeit auf sich. So wurde diese Sprache z.B. in deutschen TV-Medien häufig verwendet und deshalb von manchcn deutschen Jugendlichen als coole Sprache bewertet. Es geschah also ein Wandel des Bewusstseins über diese Sprache bei diesen Jugendliehen. Eine Bewertung darüber, ob ein bestimmter Sprachausdruck oder eine bestimmte Sprachvarietät als "gut" oder als "schlecht" anzusehen ist, ist je nach der Kommunikationssituation unterschiedlich. Das Sprachbewussesein wandelt sich durch "äußere" sprachliehgeschichtliehe Faktoren diachronisch.Ich habe in diesem Aufsatz 17 Anstandsbücher, die von 1797 bis 1941 in deutschsprachigen Ländern publiziert wurden und in denen es relativ viel um den Anstand der Sprache geht, aus Sicht des Sprachbewusstscins analysiert. Eine Gemeinsamkeit der Autoren der Anstandsbüchern ist es, dass sie weder Grammatiker noch Sprachwissenschaftler sind. Der Schwerpunkt dieses Aufsantzes ist es, das vergangene Sprachbewusstsein der "Laien" zu beobachten. In Bezug auf die Einschränkung der Zeitspanne gibt es drei Gründe: Erstens gab es im 19. Jahrhundert in Deutschland eine große Veränderung der Kommunilationssituation durch Zuwachs der Stadtbevölkerung aus verschiedenen Sozialgruppen. Zweitens ist das 19. Jahrhundert, vor allem das Ende das 19. Jahrhunderts, die Zeit der Entwicklung des kritischen Sprachbewusstseins durch elitär rüekawärtsgewandte Sprachkritiker. Drittens wird die Zeitspanne von 1945 als Beginn der "deutschen Gegenwartssprache" bezeitchnet und daher habe ich meinen Untersuchungszeitraum auf die Zeit davor, also auf das Neuhochdeutsche eingeschränkt.Durch die Analyse wurde klar, dass man in den analysierten Anstandsbüchern ein schlechtes Deutsch hauptsächlich nach vier großen sprachlichen Merkmalen soriteren kann, und zwar: 1) Dialekt, 2) Grammatische Fehler, 3) Fremdwörter und 4) Aussprache, Erstens soll man keinen Dialekt verwenden, da es sich "widerlich" oder "besonders lächerlich" anhöre. Zweitens soll man grammatische Fehler, genauer gesagt das Verwechseln von mir und mich, vermeiden, weil es nieht "grammatisch richtig"sei.Drittens soll man, vor allern sollen junge Damen, darauf achten, Fremdwörter nicht "falsch anzuwenden" den", da es "lächerich" klinge. Viertens soll mam vermeiden, Silbe zu verschlucken. Aber in den jeweiligen Anstandsbüchern werden die jeweiligen sprachlichen Merkmale nur als "schiecht" bezeichnet und die genauere pragmatische Kommunikationssituation wird nicht klar vorgestellt. Daraus kann man vermuten, dass auf diese vier Merkmale fokussiert wird, wenn Autoren der Anstandsbüchern, d.h. Nicht-Sprachwissenschaftler, auf die von ihnen selbst verwendete Sprache achten. Nach Linke (1988) spiegeln Anstandsbücher "idealtypische Verhaltensnormen" der Gesellsehaftskreise wider. Also ist es zu vermuten, egal, ob man die Sprache graphisch oder phonetisch verwendet, dass in den Anstandsbüchern verlangt wird, die Sprache, im Sinne von Koch/Oesterreicher (1985, 1994), "konzeptionell schriftlich" zu verwenden.In der Sprachkritik wäre die Sprache der Anstandsbüchern als "laienlinguistische Sprachkritik" zu bezeichnen. Da hat sie eine Gemeinsamkeit mit dem Deutsch der türkischstämmigen Migranten. Das allgemeine Sprachbewusstscin der "Laien" zu beobachten, kann auf die sprätere Beobachtung eines Sprachwandels bezogen werden, Die Innovation der Sprache wird, nach Milroy (1992), von Sprechern gemacht, Spreher, die die Sprache innovieren, existieren am Rande der Gesellschaft und die Sprache wird langsam von der relativ zentralen Gruppe akzeptiert. D.h., dass das "schlechte" Deutsch der Anstandsbüchern in der damaligen Zeit noch nicht von den zentralen Gruppen akzeptiert wurde. ln der Gegenwart wandelt sich jedoch das negative Sprachbewusstsein über z.B. Dialekte oder Verschlucken bestimmter Silbe. Aber um das genauer festzustellen, ist eine langfristige ausführliche Forschung erforderlich