Shape Constrained Regularisation by Statistical Multiresolution for Inverse Problems: Asymptotic Analysis

This paper is concerned with a novel regularisation technique for solving linear ill-posed operator equations in Hilbert spaces from data that is corrupted by white noise. We combine convex penalty functionals with extreme-value statistics of projections of the residuals on a given set of sub-spaces in the image-space of the operator. We prove general consistency and convergence rate results in the framework of Bregman-divergences which allows for a vast range of penalty functionals. Various examples that indicate the applicability of our approach will be discussed. We will illustrate in the context of signal and image processing that the presented method constitutes a locally adaptive reconstruction method

Constant-time connectivity tests

We present implementations of constant-time algorithms for connectivity tests and related problems. Some are implementations of slightly improved variants of previously known algorithms; for other problems we present new algorithms that have substantially better runtime than previously known algorithms (estimates of the distance to and tolerant testers for connectivity, 2-edge-connectivity, 3-edge-connectivity, eulerianity)

Strong magnetic fields and large rotation measures in protogalaxies by supernova seeding

We present a model for the seeding and evolution of magnetic fields in protogalaxies. Supernova (SN) explosions during the assembly of a protogalaxy provide magnetic seed fields, which are subsequently amplified by compression, shear flows and random motions. We implement the model into the MHD version of the cosmological N-body / SPH simulation code GADGET and we couple the magnetic seeding directly to the underlying multi-phase description of star formation. We perform simulations of Milky Way-like galactic halo formation using a standard LCDM cosmology and analyse the strength and distribution of the subsequent evolving magnetic field. A dipole-shape divergence-free magnetic field is injected at a rate of 10^{-9}G / Gyr within starforming regions, given typical dimensions and magnetic field strengths in canonical SN remnants. Subsequently, the magnetic field strength increases exponentially on timescales of a few ten million years. At redshift z=0, the entire galactic halo is magnetized and the field amplitude is of the order of a few $\mu$G in the center of the halo, and 10^{-9} G at the virial radius. Additionally, we analyse the intrinsic rotation measure (RM) of the forming galactic halo over redshift. The mean halo intrinsic RM peaks between redshifts z=4 and z=2 and reaches absolute values around 1000 rad m^{-2}. While the halo virializes towards redshift z=0, the intrinsic RM values decline to a mean value below 10 rad m^{-2}. At high redshifts, the distribution of individual starforming, and thus magnetized regions is widespread. In our model for the evolution of galactic magnetic fields, the seed magnetic field amplitude and distribution is no longer a free parameter, but determined self-consistently by the star formation process occuring during the formation of cosmic structures.Comment: 13 pages, 14 figures, accepted to MNRAS after moderate revisio

Frustrated quantum antiferromagnetism with ultracold bosons in a triangular lattice

We propose to realize the anisotropic triangular-lattice Bose-Hubbard model with positive tunneling matrix elements by using ultracold atoms in an optical lattice dressed by a fast lattice oscillation. This model exhibits frustrated antiferromagnetism at experimentally feasible temperatures; it interpolates between a classical rotor model for weak interaction, and a quantum spin-1/2 $XY$-model in the limit of hard-core bosons. This allows to explore experimentally gapped spin liquid phases predicted recently [Schmied et al., New J. Phys. {\bf 10}, 045017 (2008)].Comment: 6 pages, as published in EP

Does Telemedical Support of First Responders Improve Guideline Adherence in an Offshore Emergency Scenario? A Simulator-Based Prospective Study

OBJECTIVE: To investigate, in a simulator-based prospective study, whether telemedical support improves quality of emergency first response (performance) by medical non-professionals to being non-inferior to medical professionals. SETTING: In a simulated offshore wind power plant, duos (teams) of offshore engineers and teams of paramedics conducted the primary survey of a simulated patient. PARTICIPANTS: 38 offshore engineers and 34 paramedics were recruited by the general email invitation. INTERVENTION: Teams (randomised by lot) were supported by transmission technology and a remote emergency physician in Berlin. OUTCOME MEASURES: From video recordings, performance (17 item checklist) and required time (up to 15 min) were quantified by expert rating for analysis. Differences were analysed using two-sided exact Mann-Whitney U tests for independent measures, non-inferiority was analysed using Schuirmann one-sided test. The significance level of 5 % was Holm-Bonferroni adjusted in each family of pairwise comparisons. RESULTS: Nine teams of engineers with, nine without, nine teams of paramedics with and eight without support completed the task. Two experts quantified endpoints, insights into rater dependence were gained. Supported engineers outperformed unsupported engineers (p<0.01), insufficient evidence was found for paramedics (p=0.11). Without support, paramedics outperformed engineers (p<0.01). Supported engineers' performance was non-inferior (at one item margin) to that by unsupported paramedics (p=0.03). Supported groups were slower than unsupported groups (p<0.01). CONCLUSIONS: First response to medical emergencies in offshore wind farms with substantially delayed professional care may be improved by telemedical support. Future work should test our result during additional scenarios and explore interdisciplinary and ecosystem aspects of this support. TRIAL REGISTRATION NUMBER: DRKS0001437

Die Kultur und Kreativwirtschaft in Winterthur und Region : Eine empirische Potenzial- und Entwicklungsstudie

Mit der empirischen Potenzial- und Entwicklungsstudie «Die Kultur und Kreativwirtschaft in Winterthur und Region» im Auftrag der Stadtentwicklung Winterthur, Standortförderung Region Winterthur, Standortförderung – Amt für Wirtschaft und Arbeit des Kantons Zürich und der ZHAW School of Management & Law werden erstmals relevante Daten, Informationen und Entwicklungstendenzen zum Standort Winterthur und Region sowie dessen Teilmärkten der Kultur und Kreativwirtschaft erhoben. Herausgeber der Studie ist das Zentrum für Kulturmanagement der ZHAW. Im Fokus stehen die räumlichen, beschäftigungspolitischen und angebotsrelevanten Potenziale sowie die Erarbeitung von adäquaten Szenarien, Strategien und Massnahmen zur Entwicklung von Clustern der städtischen und regionalen Kultur und Kreativwirtschaft. Neben der Erfassung statistischer Strukturdaten auf Basis der Betriebszählung 2008 wurden Akteure sowie Unternehmen der verschiedenen Teilmärkte der Kultur und Kreativwirtschaft in Winterthur und Region mittels quantitativer Online-Umfrage sowie sechs qualitativen Experteninterviews und vier Fokusgruppen-Diskussionen zu ihren Arbeitsweisen, Erfahrungen, Meinungen und Einschätzungen befragt. Insgesamt haben 99 Personen die Online-Umfrage beantwortet. Dies entspricht einem Rücklauf von 12,5 Prozent einer Grundgesamtheit von 789 Betrieben, was als gutes Resultat betrachtet werden kann. Die Ergebnisse der empirischen Analysen wurden in einem sparten- und netzwerkübergreifenden Kreativworkshop mit 15 Akteuren aus den Teilmärkten Design- und Musikwirtschaft, Architektur, Kunst und Darstellende Kunst vertieft sowie erste Entwicklungspotenziale und weitere Ideen auf Sinnhaftigkeit und Machbarkeit überprüft. Seitens des Projektteams wurden anschliessend ein Entwicklungsmodell, verschiedene Szenarien, Strategien und Massnahmen für die künftige Entwicklung relevanter Teilmärkte erarbeitet sowie basierend auf einer abschliessenden SWOT-Analyse zur Potenzialentwicklung entsprechende Empfehlungen skizziert. Strukturelle Aspekte – Relevante Kennzahlen und Stakeholder: Winterthur verfügt über ein eigenständiges und vielfältiges Kulturleben mit interessanten und zum Teil bekannten Aufführungs- und Ausstellungsorten. Mit Blick auf den Standortquotienten als Mass zum Vergleich der regionalen Stärke der Kultur und Kreativwirtschaft im Verhältnis zu Zürich weist die Stadt Winterthur überdurchschnittliche Beschäftigungsanteile in den Branchen Kulturunterricht (2,95), Museen (3,55), Theater- und Ballettgruppen (4,93), Fotografie (2,03) und Tonstudios (9,99) auf. Stark untervertreten sind hingegen die Teilmärkte der neueren Kreativwirtschaft wie Rundfunk (0,14), Presse (0,4) und Werbung (0,42) sowie die Design- (0,37) und Filmwirtschaft (0,62), die eine gewisse Wertschöpfungsstärke ausweisen, die es zu nutzen gilt. Als wichtige Anspruchsgruppen der Studie gelten neben Kapital- und Auftraggebern, Staat und Politik insbesondere die Akteure und Unternehmen der städtischen und regionalen Kultur und Kreativwirtschaft in Form von Netzwerken, Strukturen, Kunden und Lieferanten Empirie – Resultate der Befragungen: Für die Teilmärkte Film, Darstellende Kunst, Design, Architektur, Software-/Games-Industrie und Kunst ist eine positive Grundstimmung bezüglich Beschäftigungs- und Umsatzdynamik zu verzeichnen. Winterthur wird von 89 Prozent der Befragten vornehmlich als Kulturstadt wahrgenommen, wobei der Standort auch in Bezug auf unternehmerische Freiheit (69 Prozent) und inspirierende Umgebung (76 Prozent) als sehr positiv beurteilt wird. Hinsichtlich Infrastruktur und Räume wird die Qualität, nicht aber die Quantität von Veranstaltungsorten bemängelt (Gute Veranstaltungsorte: Zustimmung 48 Prozent). Bestehende Cluster in den Bereichen Medizinaltechnik und Gesundheit in Verbindung mit der in Winterthur ansässigen ZHAW bieten ideale Voraussetzungen für die Entwicklung der Winterthurer Designwirtschaft. Ein Potenzial des Teilmarkts Musik könnte darin bestehen, die typischen Wellenbewegungen in der Szene aufzufangen, indem sich Winterthur als Livemusik-Stadt positioniert und nach neuen Wegen sucht, um den Verlust der Musikhochschule zu kompensieren. Der interthurer Architekturmarkt hängt unter anderem von den Bautätigkeiten in der Region ab. Die wachsende Nachfrage und gute Auftragslage der Winterthurer Architektur- und Innenarchitekturbüros sprechen dafür, dass sich der Teilmarkt Architektur langfristig aus sich selbst heraus entwickeln wird. Der Immobilienmarkt Winterthurs bietet somit Chancen zur Attraktion von Kultur- und Kreativunternehmen aus Zürich. Die Entwicklung des Kunstmarkts und des Markts der Darstellenden Kunst bleibt grundsätzlich eine Frage der langfristigen Entwicklung und existierenden finanziellen Mittel. Die Eröffnung eines Kulturbüros für die verschiedenen Akteure des kulturellen Sektors bietet eine von mehreren Möglichkeiten, entsprechende Ressourcen und Infrastrukturen bewusst zu bündeln. Handlungsfelder – Resultate aus den Workshops: Zur Verbesserung der Situation der Kultur und Kreativwirtschaft in Winterthur und Region werden erstens ein Kreativhaus/Zentrum für Kultur, zweitens die Realisierung einer Kreativtagung beziehungsweise Zukunftswerkstatt sowie drittens die Etablierung eines Administrations-Hubs auf Seiten der Workshop-Teilnehmenden priorisiert. Schlussfolgerungen – Potenziale: Die Chancen der Stadt Winterthur bestehen in einer intensiveren Vernetzung der verschiedenen Teilmärkte und Branchen der Kultur und Kreativwirtschaft untereinander sowie dem bewussten Einbezug der verschiedenen Hochschuldepartemente der ZHAW. Insbesondere die Teilmärkte Design, Architektur und Musik bieten gute Voraussetzungen für eine verstärkte Entwicklung. Die Selbstbezogenheit Winterthurs begünstigt eigenständige Entwicklungen, die es zu akzentuieren und in ökonomische Werte umzumünzen gilt. Andererseits gefährdet der starke Selbstbezug in Teilen der Winterthurer Kultur und Kreativwirtschaft Exportorientierung und Innovationen. Aufgrund der starken Verflechtungen der Kultur mit der Kreativwirtschaft betreffen Kürzungen im öffentlichen Kulturbudget auch weite Teile der Kreativwirtschaft wie beispielsweise den Design-, Event- und Musikmarkt aber auch den Markt der Darstellenden Kunst sowie den Kunstmarkt. Ohne ein klares Commitment mit Signalwirkung und äussere Anreize gehen Elan und Erneuerungswille schnell verloren. Aufgrund der geringen Beschäftigungsquote in Winterthur stellen sich darüber hinaus grundsätzliche über die Kultur und Kreativwirtschaft hinausgehende strukturelle Fragen. Eine adäquate Förderung der Kultur und Kreativwirtschaft erfordert verschiedene Massnahmen, die im Sinne einer Gesamtstrategie sorgfältig geplant, kontinuierlich entwickelt und umgesetzt werden müssen. Eine zukunftsfähige Vision, heruntergebrochen in ein netzwerk- und spartenübergreifendes Konzept mit dem Ziel, konkrete Initiativen und Projekte für die Entwicklung der Winterthurer Kultur und Kreativwirtschaft anzustossen, wäre eine lohnenswerte Konsequenz aus den Ergebnissen dieser Forschungsstudie. Idealerweise wird ein solches Konzept in Kooperation von Stadt, Kanton, Wirtschafts- und Kulturförderung, Hochschule sowie weiteren Stakeholdern aus den verschiedenen Teilmärkten der Kultur und Kreativwirtschaft gemeinsam erarbeitet und spiegelt sich in der Umsetzung konkreter Projekte wider. Auf Basis der verschiedenen Analysen empfiehlt das Projektteam des Zentrums für Kulturmanagement der ZHAW daher eine schrittweise Implementierung kurz-, mittel- und langfristiger Szenarien, Strategien und Massnahmen für die kontinuierliche Entwicklung der Kultur und Kreativwirtschaft in Winterthur und Region