Content-Aware Multimedia Communications

The demands for fast, economic and reliable dissemination of multimedia information are steadily growing within our society. While people and economy increasingly rely on communication technologies, engineers still struggle with their growing complexity. Complexity in multimedia communication originates from several sources. The most prominent is the unreliability of packet networks like the Internet. Recent advances in scheduling and error control mechanisms for streaming protocols have shown that the quality and robustness of multimedia delivery can be improved significantly when protocols are aware of the content they deliver. However, the proposed mechanisms require close cooperation between transport systems and application layers which increases the overall system complexity. Current approaches also require expensive metrics and focus on special encoding formats only. A general and efficient model is missing so far. This thesis presents efficient and format-independent solutions to support cross-layer coordination in system architectures. In particular, the first contribution of this work is a generic dependency model that enables transport layers to access content-specific properties of media streams, such as dependencies between data units and their importance. The second contribution is the design of a programming model for streaming communication and its implementation as a middleware architecture. The programming model hides the complexity of protocol stacks behind simple programming abstractions, but exposes cross-layer control and monitoring options to application programmers. For example, our interfaces allow programmers to choose appropriate failure semantics at design time while they can refine error protection and visibility of low-level errors at run-time. Based on some examples we show how our middleware simplifies the integration of stream-based communication into large-scale application architectures. An important result of this work is that despite cross-layer cooperation, neither application nor transport protocol designers experience an increase in complexity. Application programmers can even reuse existing streaming protocols which effectively increases system robustness.Der Bedarf unsere Gesellschaft nach kostengünstiger und zuverlässiger Kommunikation wächst stetig. Während wir uns selbst immer mehr von modernen Kommunikationstechnologien abhängig machen, müssen die Ingenieure dieser Technologien sowohl den Bedarf nach schneller Einführung neuer Produkte befriedigen als auch die wachsende Komplexität der Systeme beherrschen. Gerade die Übertragung multimedialer Inhalte wie Video und Audiodaten ist nicht trivial. Einer der prominentesten Gründe dafür ist die Unzuverlässigkeit heutiger Netzwerke, wie z.B.~dem Internet. Paketverluste und schwankende Laufzeiten können die Darstellungsqualität massiv beeinträchtigen. Wie jüngste Entwicklungen im Bereich der Streaming-Protokolle zeigen, sind jedoch Qualität und Robustheit der Übertragung effizient kontrollierbar, wenn Streamingprotokolle Informationen über den Inhalt der transportierten Daten ausnutzen. Existierende Ansätze, die den Inhalt von Multimediadatenströmen beschreiben, sind allerdings meist auf einzelne Kompressionsverfahren spezialisiert und verwenden berechnungsintensive Metriken. Das reduziert ihren praktischen Nutzen deutlich. Außerdem erfordert der Informationsaustausch eine enge Kooperation zwischen Applikationen und Transportschichten. Da allerdings die Schnittstellen aktueller Systemarchitekturen nicht darauf vorbereitet sind, müssen entweder die Schnittstellen erweitert oder alternative Architekturkonzepte geschaffen werden. Die Gefahr beider Varianten ist jedoch, dass sich die Komplexität eines Systems dadurch weiter erhöhen kann. Das zentrale Ziel dieser Dissertation ist es deshalb, schichtenübergreifende Koordination bei gleichzeitiger Reduzierung der Komplexität zu erreichen. Hier leistet die Arbeit zwei Beträge zum aktuellen Stand der Forschung. Erstens definiert sie ein universelles Modell zur Beschreibung von Inhaltsattributen, wie Wichtigkeiten und Abhängigkeitsbeziehungen innerhalb eines Datenstroms. Transportschichten können dieses Wissen zur effizienten Fehlerkontrolle verwenden. Zweitens beschreibt die Arbeit das Noja Programmiermodell für multimediale Middleware. Noja definiert Abstraktionen zur Übertragung und Kontrolle multimedialer Ströme, die die Koordination von Streamingprotokollen mit Applikationen ermöglichen. Zum Beispiel können Programmierer geeignete Fehlersemantiken und Kommunikationstopologien auswählen und den konkreten Fehlerschutz dann zur Laufzeit verfeinern und kontrolliere

A Debris Backwards Flow Simulation System for Malaysia Airlines Flight 370

This paper presents a system based on a Two-Way Particle-Tracking Model to analyze possible crash positions of flight MH370. The particle simulator includes a simple flow simulation of the debris based on a Lagrangian approach and a module to extract appropriated ocean current data from netCDF files. The influence of wind, waves, immersion depth and hydrodynamic behavior are not considered in the simulation.Comment: 7 pages, 14 figures, IEEE OCEANS 2016 - Shanghai, 10-13 April 201

Education Science Students’ Statistics Anxiety: Developing and Analyzing a Scale for Measuring their Worry, Avoidance, and Emotionality Cognitions

Current instruments for assessing university students’ statistics anxiety prevailingly emphasize the affective construct component. In order to unfold the construct in a more exhaustive and differentiated manner, a scale for measuring university students’ worry, avoidance, and emotionality cognitions was developed. In two samples of education science majors the present pilot study aimed at analyzing the scale’s psychometric properties and at gaining preliminary validation results. Principal component analyses led to the formation of a unidimensional scale which appeared to be sufficiently reliable. Its relations to domain-specific self-belief and background variables turned out as theoretically expected – thus, for the time being the scale should claim criterion validity.

Der neue UBA-Umweltatlas und der Baustein „Bauen, Wohnen, Haushalte“

Die Information über den Zustand der Umwelt und den Umweltschutz ist eine der Kernaufgaben des Umweltbundesamtes (UBA). Das UBA plant im 2. Halbjahr 2019 die Veröffentlichung eines neuen, internetbasierten thematischen Umweltatlas als Teil der Website www.umweltbundesamt.de. Das Projekt soll die bestehende Lücke in der raumbezogenen Darstellung von Umweltthemen schließen und eine öffentlichkeitswirksame, informative und ansprechend gestaltete Informationsplattform entwickeln. „Bauen, Wohnen, Haushalte“ und „Reaktiver Stickstoff“ sind die zwei Themenschwerpunkte, die vordringlich und exemplarisch für die zukünftigen Atlasinhalte bearbeitet werden. Das Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung (IÖR) hat den Auftrag erhalten, für den Themenkomplex „Bauen, Wohnen, Haushalte“ Umweltwirkungen, -belastungen, -zustand und politische Lösungsansätze inhaltlich und grafisch aufzubereiten

Poly(A)-tail profiling reveals an embryonic switch in translational control

Poly(A) tails enhance the stability and translation of most eukaryotic messenger RNAs, but difficulties in globally measuring poly(A)-tail lengths have impeded greater understanding of poly(A)-tail function. Here we describe poly(A)-tail length profiling by sequencing (PAL-seq) and apply it to measure tail lengths of millions of individual RNAs isolated from yeasts, cell lines, Arabidopsis thaliana leaves, mouse liver, and zebrafish and frog embryos. Poly(A)-tail lengths were conserved between orthologous mRNAs, with mRNAs encoding ribosomal proteins and other ‘housekeeping’ proteins tending to have shorter tails. As expected, tail lengths were coupled to translational efficiencies in early zebrafish and frog embryos. However, this strong coupling diminished at gastrulation and was absent in non-embryonic samples, indicating a rapid developmental switch in the nature of translational control. This switch complements an earlier switch to zygotic transcriptional control and explains why the predominant effect of microRNA-mediated deadenylation concurrently shifts from translational repression to mRNA destabilization.National Institutes of Health (U.S.) (Grant GM067031)National Institutes of Health (U.S.) (Medical Scientist Training Program Fellowship T32GM007753

Poly(A)-tail profiling reveals an embryonic switch in translational control

Poly(A) tails enhance the stability and translation of most eukaryotic mRNAs, but difficulties in globally measuring poly(A)-tail lengths have impeded greater understanding of poly(A)-tail function. Here, we describe poly(A)-tail length profiling by sequencing (PAL-seq) and apply it to measure tail lengths of millions of individual RNAs isolated from yeasts, cell lines, Arabidopsis leaves, mouse liver, and zebrafish and frog embryos. Poly(A)-tail lengths were conserved between orthologous mRNAs, with mRNAs encoding ribosomal proteins and other “housekeeping” proteins tending to have shorter tails. As expected, tail lengths were coupled to translational efficiency in early zebrafish and frog embryos. However, this strong coupling diminished at gastrulation and was absent in non-embryonic samples, indicating a rapid developmental switch in the nature of translational control. This switch complements an earlier switch to zygotic transcriptional control and explains why the predominant effect of microRNA-mediated deadenylation concurrently shifts from translational repression to mRNA destabilization

Der Einfluss von Lehr-Einstellungen und digitalen Kompetenzen auf die virtuelle Lehre

Die Gestaltung und Durchführung virtueller Lehrveranstaltungen wird durch unterschiedliche Lehransätze der Hochschullehrenden sowie durch deren individuellen Kompetenzstand auf dem Feld digitaler (Lehr-)Kompetenzen beeinflusst. Der Beitrag stellt empirische Ergebnisse einer Studie vor, die zeigen, dass insbesondere ein studierendenzentrierter Lehransatz bei Gestaltung virtueller Lehre vorteilhaft ist und der Aufbau digitaler Kompetenzen einen Schlüssel für die gelingende Implementierung digitaler Bildungsformate darstellt. Abschließend werden mögliche Folgerungen für mediendidaktische Qualifizierungsansätze diskutiert

Elizabethkingia miricolainfection in multiple anuran species

This report describes an outbreak of Elizabethkingia miricola in northern leopard frogs (Lithobates pipiens) and three other species of frogs and toads held in captivity in Germany. The authors examine several treatment options and underline the difficulties in treating larger numbers of individuals with antimicrobials applied through bathing. Whole genome sequencing of three bacterial isolates emphasizes their relatedness to other frog isolates and leads us to conclude that E. miricola is an emerging and difficult to treat pathogen with a broad host range across anuran species. Moreover, ambiguities in identification of flavobacteria associated with disease in frogs reported in the literature make it seem possible that E. miricola has been overlooked as an anuran pathogen in the past

Unterrichten in Zeiten von Corona. Praxistheoretische Untersuchung des Lehrhandelns während der Schulschließung

Die Corona-Krise und die damit verbundenen Schulschließungen stellen Lehrkräfte vor die Herausforderung, den Lernprozess der Schülerinnen online gestalten und begleiten zu müssen. In einer qualitativen Studie mit mehr als 60 Lehrkräften verschiedener Schulformen wurde aus einer praxistheoretischen Perspektive untersucht, wie die Krise das Unterrichtshandeln der Lehrkräfte beeinflusst. Dabei stand die Frage im Mittelpunkt, inwieweit sich aus den beschriebenen Praktiken eine Präferenz für bestimmte lerntheoretische Positionen ablesen lässt und in welcher Form die in der Krise gemachten Erfahrungen im Umgang mit digitalen Medien das praktische Lehrhandeln zukünftig bestimmen. Im Ergebnis konnte gezeigt werden, dass eingeübte Lehrpraktiken auch unter stark veränderten Rahmenbedingungen sehr wirkmächtig sind. Um diese zu ändern bedarf es einer Reflexion der in der Krise gemachten Erfahrungen um diese auch auf zukünftige Situationen beziehen zu können. (DIPF/Orig.