Automated Verification for Functional and Relational Properties of Voting Rules

In this paper, we formalise classes of axiomatic properties for voting rules, discuss their characteristics, and show how symmetry properties can be exploited in the verification of other properties. Following that, we describe how automated verification methods such as software bounded model checking and deductive verification can be used to verify implementations of voting rules. We present a case study, where we use and compare different approaches to verify that plurality voting satisfies the majority and the anonymity property

A virtual centre at the interface of basic and applied weather and climate research

The Hans-Ertel Centre for Weather Research is a network of German universities, research institutes and the German Weather Service (Deutscher Wetterdienst, DWD). It has been established to trigger and intensify basic research and education on weather forecasting and climate monitoring. The performed research ranges from nowcasting and short-term weather forecasting to convective-scale data assimilation, the development of parameterizations for numerical weather prediction models, climate monitoring and the communication and use of forecast information. Scientific findings from the network contribute to better understanding of the life-cycle of shallow and deep convection, representation of uncertainty in ensemble systems, effects of unresolved variability, regional climate variability, perception of forecasts and vulnerability of society. Concrete developments within the research network include dual observation-microphysics composites, satellite forward operators, tools to estimate observation impact, cloud and precipitation system tracking algorithms, large-eddy-simulations, a regional reanalysis and a probabilistic forecast test product. Within three years, the network has triggered a number of activities that include the training and education of young scientists besides the centre's core objective of complementing DWD's internal research with relevant basic research at universities and research institutes. The long term goal is to develop a self-sustaining research network that continues the close collaboration with DWD and the national and international research community

IC0701 verification competition 2011

Abstract. This paper reports on the experiences with the program verification competition held during the FoVeOOS conference in October 2011. There were 6 teams participating in this competition. We discuss the three different challenges that were posed and the solutions developed by the teams. We conclude with a discussion about the value of such competitions and lessons that can be learned from them.

Flood risk communication: flood risk information on the WWW and the need of the affected

1\. Einleitung 1 1.1 Forschungsproblem und Ziel der Arbeit 1 1.2 Forschungsüberblick 6 1.3 Aufbau 11 1.4 Begriffe und Definitionen 13 1.4.1 Risiko 14 1.4.2 Risikokommunikation 16 1.4.3 Naturereignis, Naturgefahr, Naturkatastrophe 18 Teil I: Theoretische Grundlagen 20 1\. Der Einfluss von Hochwasser auf die Gesellschaft 20 2\. Risikokommunikation und Naturgefahren 22 2.1 Ansätze, Ziele und Probleme der Risikokommunikation zu Hochwasser 22 2.2 Modelle zur Risikokommunikation 27 3\. Hochwasserinformationen 36 3.1 Hochwasser-Risikokommunikation und die Zielgruppe: betroffene Bevölkerung 38 3.2 Die vier Phasen der Hochwasser-Risikokommunikation 43 4\. Systematik der Medien zur Hochwasser-Risikokommunikation 47 4.1 Forschungsstand zur Mediennutzung der Hochwasser-Risikokommunikation 48 4.2 Relevante Charakteristika der Medien 50 5\. Das WWW als Medium zur Hochwasser- Risikokommunikation 69 5.1 Die Reichweite des WWW zur Hochwasserinformation 72 5.2 Web Credibility: Die Glaubwürdigkeit von Informationen im WWW 81 5.3 Web Usability: Nutzerfreundliches Web Design für Hochwasserwebsites 85 Teil II: Untersuchungen von Angebot und Bedarf an Online-Informationen zu Hochwasser 91 1 Auswahl und Begründung der Methodik 91 2\. Website-Bewertung 94 2.1 Vergleich der Websites und Erstellung eines Schemas zur Bewertung der Nutzerfreundlichkeit 97 2.2 Gewichtung des Bewertungsschemas 108 2.3 Ergebnisse der Website-Analyse 110 3\. Gruppendiskussionen 121 3.1 Auswahl und Begründung der Fallstudien 123 3.2 Beschreibung der Methode 125 3.3 Fallbeispiel Habkirchen 130 3.3.1 Beschreibung der Fallstudie 130 3.3.2 Kontaktieren der Gemeinden und Einladung der Teilnehmer 138 3.3.3 Ablauf der Gruppendiskussionen 138 3.3.4 Auswertung der Fragebögen 140 3.3.5 Ergebnisse der Gruppendiskussion 143 3.4 Fallbeispiel Hechingen 156 3.4.1 Beschreibung der Fallstudie 157 3.4.2 Kontaktieren der Gemeinden und Einladung der Teilnehmer 160 3.4.3 Ablauf der Gruppendiskussionen 161 3.4.4 Auswertung der Fragebögen 163 3.4.5 Ergebnisse der Gruppendiskussion 164 3.5 Fallbeispiel Sterzing / Pfitsch 182 3.5.1 Beschreibung der Fallstudie 182 3.5.2 Kontaktieren der Gemeinden und Einladung der Teilnehmer 185 3.5.3 Ablauf der Gruppendiskussionen 186 3.5.4 Auswertung der Fragebögen 186 3.5.5 Ergebnisse der Gruppendiskussion 189 3.6 Zusammenfassung und weitere Erkenntnisse aus den Fallstudien 191 Teil III: Zusammenführung 197 1\. Verbesserungsvorschläge für die Risikokommunikation zu Hochwasser 197 1.1 Inhalte und Maßnahmen zu den Phasen der Hochwasserrisiko-Kommunikation 197 1.1.1 Langfristige Vorsorge 197 1.1.2 Kurzfristige Vorbereitung 202 1.1.3 Reaktion 203 1.1.4 Erholung und Bewertung 204 1.1.5 Phasenunspezifische Informationen 205 1.2 Readability und Darstellung der Informationen 206 1.3 Kommunikationswege 210 2\. Anforderungen und Verbesserungsvorschläge für Websites zur Risikokommunikation zu Hochwasser 215 2.1 Zugang zu den Informationen 216 2.2 Inhalte 217 2.3 Readability 219 2.4 Darstellung von Karten, Grafiken und Tabellen 220 2.5 Innovationen und Best Practices 221 3\. Forschungsbedarf und mögliche nächste Schritte 223 Literatur 227 Verzeichnis der Abkürzungen 244 Anhang 245 Anhang 1: Unterteilungen und Modelle der Risikokommunikation 245 Anhang 2: Medien- und Internetnutzung in Deutschland 246 Anhang 3: Die URLs der untersuchten Websites 247 Anhang 4: Codebuch zum Schema zur Bewertung der Nutzerfreundlichkeit behördlicher Websites der Hochwasser-Risikokommunikation 256 Anhang 5: Artikel im Habkircher Gemeindeblatt zur Ladung zu den Gruppendiskussionen 264 Anhang 6: Hochwassersteckbrief Starzel 273 Anhang 7: Presseinformation an die regionalen Zeitungen in Hechingen, Hohenzollerische Zeitung und Schwarzwälder Bote, zur Einladung zu den Gruppendiskussionen 274 Anhang 8: Artikel im Lokalmagazin „Der Erker“ zur Einladung zu den Gruppendiskussionen 276 Anhang 9: Anfangsansprache der Gruppendiskussionen 278 Anhang 10: Ein Beispiel einer Tischvorlage mit den Diskussionsthemen 280 Anhang 11: Ein Beispiel eines Umfragebogens (Sterzing / Pfitsch) 282 Anhang 12: Zeitungsartikel zu den Gruppendiskussionen 286 Anhang 13: Comic zu Hochwasser 287 Abstract 288Diese Arbeit untersucht Inhalte und Darstellung von Hochwasserinformationen auf behördlichen Websites und entwickelt ein Schema zur Bewertung der Nutzerfreundlichkeit der Hochwasser-Risikokommunikation. Dem Angebot an Hochwasserinformationen stellt die Arbeit Nachfrage und Bedarf der Betroffenen hiernach gegenüber und untersucht deren Mediennutzung. Dazu werden in Fallstudien Gruppendiskussionen durchgeführt, um Vorschläge zur Verbesserung der Hochwasser-Risikokommunikation mit Fokus auf das WWW zu erarbeiten. Ein interdisziplinärer Ansatz verbindet hierzu Risikoforschung, Medien- und Kommunikationswissenschaften und Sozialwissenschaften mit der Praxis des Hochwassermanagements. In Teil I werden theoretische Grundlagen gelegt. Im ersten Schritt diskutiere ich Hochwasserrisiken mit Blick auf die Gesellschaft. Im zweiten Schritt wird die Risikokommunikation eruiert und ein Modell der Pfade der Hochwasser-Risikokommunikation entwickelt. Im dritten Schritt verbinde ich Hochwasserrisiken und Risikokommunikation mit der Zielgruppe der Betroffenen. Zu vier Phasen der Hochwasser-Risikokommunikation werden für Betroffene jeweils relevante Informationen zugeteilt. In Schritt vier werden Charakteristika und Funktionen der Medien zur Verbreitung der Informationen untersucht und Richtlinien zu Nutzbarkeit und Glaubwürdigkeit von Websites eingeführt. In Teil II wird die Methodik beschrieben. In einer Website-Analyse untersuche ich, wie Hochwasserinformationen mit behördlichen Websites verbreitet werden und unterscheide Typen behördlicher Hochwasserwebsites. Auf Grundlage der vorher eingeführten Richtlinien zu Glaubwürdigkeit und Nutzbarkeit von Websites entwickle ich ein Bewertungsschema für die Nutzerfreundlichkeit der Hochwasser- Risikokommunikation. Der Informationsbedarf, insbesondere die Ansprüche an die Warnung und die Mediennutzung der Betroffenen, wurde durch Gruppendiskussionen und Fragebögen in Fallstudien in Habkirchen (Saarland), Hechingen (Baden- Württemberg) und Sterzing (Südtirol) untersucht. Die Untersuchung zeigte mangelndes Wissen zu Eigenvorsorge. Auch gegensätzliche Standpunkte unter den Betroffenen zur Verantwortung für Hochwasserschutzmaßnahmen wurden aufgedeckt. Weiter diskutierten die Teilnehmer eigene Anregungen zur Verbesserung des Hochwassermanagements. In Teil III leite ich aus den vorhergehenden Teilen Vorschläge zur Optimierung der Hochwasser-Risikokommunikation ab, mit Fokus auf das WWW. Um die Nutzer besser zu überzeugen, fehlen konkrete Handlungsempfehlungen und die Darstellung der Informationen sollte lebendiger und emphatischer sein. Dabei wird Verbesserungspotential vor allem bei der Unterstützung der Selbsthilfe und Eigenvorsorge der Betroffenen aufgedeckt. Auf behördlichen Websites steht hier ein oft mangelhaftes Angebot einem großen Informationsbedürfnis gegenüber. Behördliche Websites bergen ein großes, wenig genutztes Potential, um den Bedürfnissen der Betroffenen zu dienen, ihre Vulnerabilität zu vermindern und ihre Resilienz zu steigern.This thesis investigates ways to reduce vulnerability and increase resilience of affected citizens by adapting (online) flood risk communication to their needs and their media use. Disseminating flood risk information effectively is a premise for taking appropriate flood precaution, preventing or mitigating material losses and health damages and recovering fast from flood imposed damages. The thesis analyzes websites of flood management authorities and develops a heuristic for evaluating usability of flood risk communication. The analysis contrasts the supply of information on flood risks with the demand and needs of affected citizens and investigates their related media use. For this purpose, focus groups were formed in three case studies. Examining the web sites and the focus groups allowed to derive proposals to improve flood risk communication, factoring in what information affected citizens needed and how they used media. The study focused on improving flood risk communication via WWW. The thesis links risk research, media and communication sciences and social sciences to cater flood management. In Part I a theoretical framework is drawn up. In the first step, I reckon flood risks in regard to society and climate change. In the second step, I focus on risk communication and develop a model of various communication paths. In the third step, I connect flood risks and risk communication with the target group of affected citizens. Here I attribute relevant information contents to four distinguished phases in flood risk communication. In step four, relevant characteristics and the function of media used to disseminate flood risk information have been investigated and I introduce guidelines for assessing website usability and credibility. In Part II I describe the methodology. A website analysis investigates how administrative flood websites disseminate risk information. Based on the above guidelines for web usability and credibility, a heuristic is being conceived to evaluate the usability of flood risk communication. The analysis identifies key criteria and best practices, and distinguishes two types of administrative flood websites. Focus Groups and short questionnaires in case studies in Habkirchen (Saarland, Germany), Hechingen (Baden- Württemberg, Germany) and Sterzing (South Tyrol, Italy) assess what information affected citizens demand, what they require from warnings and how they employ media. This revealed lacking knowledge on private precaution and made participants propose better ways to manage floods. It also revealed conflicting views amongst participants on responsibility for precautions. This process produced viable ideas for applying media in more efficient ways and allowing more participation. In Part III I propose ways to improve (online) flood risk communication derived from previous findings. The research done discovers potential in particular to support private precaution. despite a high demand, websites of flood management authorities often lack information to private precautions and recommendations for necessary actions. In order to better appeal to and convince users, information needs to be presented more vividly and emphatically

Effects of root cooling on fruit quality of cocktail tomato

Modern horticulture systems rely on the ability to alter microclimate components surrounding crops, such as temperature and light, to improve yield and quality of products. Root temperature has also long been considered as an important ecological factor that determines a variety of structural and functional characteristics. However, little is known about the effect of root temperature on food quality of horticultural crops. Cocktail tomato, as the hybrid of cherry tomato with normal sized tomato, is getting increasingly popular among the consumers, due to its suitable size. Additionally, cocktail tomatoes contain higher level of rotenoids and other antioxidants than normal sized ones. The effects of root temperature on fruit quality (sensorial attributes and nutritional components) were examined in two cocktail tomato varieties “Amoroso” and “Delioso” during the winter of 2017-2018. Plants were grown hydroponically on rockwool with varied root temperature (16-24°C and 10°C) from inflorescence to harvest inside the greenhouse. Root emperature 10°C was manipulated independently from air temperature (16-29°C) by circulating cooling water. Reductions of total and marketable yield per plant in both varieties were observed in response to root cooling by 7.7-17.9% and 7.9-20.9%, respectively. Glucose and fructose concentration increased by 7.8-16.1% and 7.4-14.0% with the application of root cooling. Lycopene concentration increased 15.9% in “Delioso”, β-Carotene increased 10% in “Amoroso” and ascorbic acid concentration increased 21 % in “Delioso”. Besides, N, K, S, Fe concentration reduced by 6.8-18.1% in “Delioso”, whereas no statistical changes in elements concentration were observed in “Amoroso”. Thus, manipulation of root temperature could be a feasible method to improve overall fruit quality of cocktail tomato

Effects of Root Temperature on the Plant Growth and Food Quality of Chinese Broccoli (Brassica oleracea var. alboglabra Bailey)

Root temperature has long been considered an essential environmental factor influencing the plant’s physiology. However, little is known about the effect of root temperature on the quality of the food produced by the plant, especially that of horticultural crops. To fill this gap, two independent root cooling experiments (15 °C vs. 20 °C and 10 °C vs. 20 °C) were conducted in autumn 2017 and spring 2018 in hydroponics with Chinese broccoli (Brassica oleracea var. alboglabra Bailey) under greenhouse conditions. The aim was to investigate the effect of root temperature on plant growth (biomass, height, yield) and food quality (soluble sugars, total chlorophyll, starch, minerals, glucosinolates). A negative impact on shoot growth parameters (yield, shoot biomass) was detected by lowering the root temperature to 10 °C. Chinese broccoli showed no response to 15 °C root temperature, except for an increase in root biomass. Low root temperature was in general associated with a higher concentration of soluble sugars and total chlorophyll, but lower mineral levels in stems and leaves. Ten individual glucosinolates were identified in the stems and leaves, including six aliphatic and four indolic glucosinolates. Increased levels of neoglucobrassicin in leaves tracked root cooling more closely in both experiments. Reduction of root temperature by cooling could be a potential method to improve certain quality characters of Chinese broccoli, including sugar and glucosinolate levels, although at the expense of shoot biomass