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Algorithmische Prozesse strukturieren heute längst Öffentlichkeit, sei es in Form der Ergebnislisten von Suchmaschinen oder der Sortierung von Inhalten in den Newsfeeds sozialer Netzwerke. Diese neuen Gatekeeper, die Informationen zugänglich machen aber auch nach Relevanz gewichten, wenden andere Kriterien an, als das etwa Journalisten bei der Auswahl und Gewichtung von Inhalten tun. Die Sortierentscheidungen dieser Systeme basieren auf einer Vielzahl von Messwerten, von Verweildauer über Scrollgeschwindigkeit bis hin zu sozialen Variablen. Gleichzeitig treten die Prinzipien der Sortiermechanismen in Wechselwirkung mit anderen Faktoren, die dafür sorgen, dass nun Inhalte ein breites Publikum erreichen können, was noch vor zehn bis zwanzig Jahren kaum möglich gewesen wäre. Die Debatte über »Fake News« ist ein Aspekt dieser Entwicklung, die über Social Bots und andere Werkzeuge digitaler Propaganda ein anderer, und auch das Phänomen von Echokammern oder Filterblasen fällt in diesen Bereich. Der Beitrag umreißt wichtige Einflussfaktoren dieser neuen digitalen Öffentlichkeiten, lotet ihre Bedeutung für den aktuellen politischen Diskurs im Inland aus und zeigt kurz mögliche Ansätze für Folgenabschätzung und Regulierung auf.

When all age groups are considered, intermediaries driven by ADM processes, such as Google and Facebook, have a large but not a defining influence on how public opinion is formed, compared to editorially driven media such as television. These intermediaries judge the relevance of content based on the public's immediate reaction to a much greater degree than traditional media do. Machines are now selecting the news people see, which means media offerings are becoming increasingly personalized. Use of these intermediaries for forming public opinion is leading to a structural change in public life. Key factors here are the algorithmic processes used as a basic formational tool and the leading role that user reactions play as input for these processes. Since they are the result of numerous psychological factors, these digitally assessed and, above all, impulsive public reactions are poorly suited to determining rele-vance in terms of traditional social values. These values, such as truth, diversity and social integration, have served in Germany until now as the basis for public opinion and public life as formed by editorial media. Algorithms that sort content and personalize how it is assembled form the core of the complex, interdependent process underlying public communication and the formation of public opinion. That is why solutions must be found here first., Discussion paper Ethics of Algorithms

Von algorithmischen Prozessen gesteuerte Intermediäre wie Google oder Facebook haben im Vergleich zu redaktionell gesteuerten Medien wie dem Fernsehen einen großen, aber bislang nicht entscheidenden Einfluss auf die öffentliche Meinungsbildung. Sie bewerten die Relevanz von Inhalten viel stärker als redaktionelle Medien an unmittelbaren Reaktionen des Publikums. Die Nutzung der Intermediäre für öffentliche Meinungsbildung führt zu einem Strukturwandel der Öffentlichkeit. Zentral ist dabei ein zunehmend personalisiertes und maschinell kuratiertes Medienangebot, bei dem unmittelbare Nutzerreaktionen ein bedeutender Input sind. Eine Reihe psychologischer Faktoren führt aber dazu, dass die ausgewerteten vor allem impulsiven Publikumsreaktionen schlecht geeignet sind, um Relevanz im Sinne klassischer Leitwerte wie Wahrheit, Vielfalt oder gesellschaftliche Integration zu bewerten, die in Deutschland Grundlage der von redaktionellen Medien geschaffenen Öffentlichkeit sind. Im Zentrum der komplexen Wechselwirkungen digitaler Öffentlichkeit stehen algorithmische Prozesse, die Inhalte sortieren und deren Zusammenstellung personalisieren. Deshalb müssen Lösungen zuerst hier ansetzen., Impuls Algorithmenethik

Die vorliegende Arbeit stellt einen Beitrag zum besseren Verständnis des Wechselverformungsverhaltens teilchengehärteter Nickelbasis-Superlegierungen (Nimonic 80A und Nimonic 75) und Nickel im Bereich sehr hoher Lastspielzahlen (VHCF-Bereich) dar. Die Anforderungen an die Lebensdauer komplexer, sicherheitsrelevanter Bauteile steigen stetig. Ziel war es daher, den Einfluss einer definierten Vorverformung von bis zu 8% (Vorgeschichteabhängigkeit) sowie des Ausscheidungszustands (maximal ausscheidungsgehärtet, überaltert und aus-scheidungsfrei) und der Beanspruchungsbedingungen (Raumtemperatur und isothermer Beanspruchungstemperatur bis 800°C) auf das Ermüdungsverhalten im VHCF-Bereich experimentell möglichst vollständig zu beschreiben. Auf der Basis einer umfassenden Charakterisierung der mikrostrukturellen Vorgänge mittels metallographischer Analytik (Licht-, Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie) gelang es neue Erkenntnisse zu den Schädigungsmechanismen bei – VHCF bedingt – nur sehr lokal und im Gefüge inhomogen verteilt auftretender zyklischer plastischer Verformung unter komplexen Anwendungsbedingungen zu entwickeln. Durch die Auswahl der untersuchten Werkstoffe konnte darüber hinaus der Einfluss des Versetzungsgleitcharakters auf das VHCF-Verhalten gezielt untersucht werden. Zu den planar gleitenden teilchengehärteten Legierungen wurde zusätzlich das Ermüdungsverhalten von reinem Nickel (welliges Gleiten) untersucht. Für die Ermüdungsversuche standen drei hochmoderne Prüfmaschinen mit Frequenzen von ca. 130 Hz, 760 Hz und ca. 20 kHz zur Verfügung. Somit konnten in einem vertretbaren Zeitaufwand 107 bis 1010 Lastwechsel erreicht werden. Zu isothermen Wechselverformungsversuchen bei Raumtemperatur (RT), 400°C, 600°C und 800°C liegen umfangreiche Ergebnisse vor. Überraschenderweise kennzeichnet den überalterten Zustand bei den durchgeführten Versuchen bis 600°C eine leicht erhöhte Schwingfestigkeit gegenüber dem maximal ausscheidungsgehärteten Zustand im VHCF-Bereich. Zu einem signifikanten Abfall der VHCF-Lebensdauer kommt es unabhängig vom Ausscheidungszustand bei einer Prüftemperatur von 800°C. Die Rissinitiierung erfolgt je nach Oberflächenzustand ausnahmslos an der Oberfläche bzw. im oberflächennahen Bereich. Eine Vorverformung führt mit steigendem Ausscheidungsgrad bei anschließender Wechselverformung bei RT zu einer verringerten Schwingfestigkeit im Vergleich zum unvorverformten Zustand. Im Gegensatz dazu bewirkt eine Vorverformung bei Nickel eine Steigerung der Schwingfestigkeit im VHCF-Bereich. Mit steigender Versuchstemperatur reduziert sich der Vorverformungseinfluss auf die VHCF-Lebensdauer für die Nickelbasis-Superlegierungen. Dabei zeigt sich, dass sich in Abhängigkeit vom Ausscheidungs-und Vorverformungsgrad bei erhöhten Temperaturen aufgrund von Erholungsprozessen eine sehr stabile Versetzungsnetzwerkanordnung einstellt, wodurch das Gleitverhalten insgesamt homogener wird und somit die VHCF-Ermüdungsfestigkeit ansteigt. Dabei wird bei 800°C ein Übergang von trans- zu interkristalliner Mikrorissbildung an der Oberfläche beobachtet. Die umfassenden Schwingfestigkeitsuntersuchungen sowie die begleitenden metallographischen Untersuchungen (inklusive der Charakterisierung der Gleitbandbildung an Oberflächenkörnern, die Wechselwirkungen zwischen Versetzungen und γ‘-Ausscheidungen sowie der Einfluss der Oxidschicht) mündeten schließlich in der Entwicklung einer schematischen Beschreibung des Verformungsverhaltens. Die Untersuchungen verdeutlichen, dass für eine aus-fallsichere Lebensdauervorhersage von Nickelbasis-Superlegierungen die bisher beobachteten Phänomene zum VHCF-Verhalten noch keine ausreichende Basis darstellen, um eine physikalisch basierte Lebensdauervorhersage durchführen zu können. Gleichwohl konnten aber bereits Empfehlungen hinsichtlich herstellungs- und beanspruchungsbedingter Faktoren und deren Einfluss auf das VHCF-Verhalten für diese Legierungsgruppe formuliert werden. In this work a contribution to the understanding of the cyclic deformation behaviour of precipitation-hardened nickel-based superalloys (Nimonic 80A and Nimonic 75) and pure Nickel was developed for the VHCF regime. Modern technical alloys often undergo a mecha-nical pre-treatment during the production process to optimize their mechanical properties. Therefore, the aim was a comprehensive characterization of the influence of a defined predeformation up to 8% total strain (pre-strain history dependence) and the precipitation condition (peak-aged, overaged and precipitation-free) on the fatigue behaviour in the VHCF range (at room temperature (RT) and isothermal loading temperature up to 800°C). On the basis of microstructural analyses by means of light-, scanning and transmission electron microscopy new insights regarding damage mechanisms at very complex loading conditions (with a very localized and inhomogeneously distributed plastic deformation) could be generated for the VHCF regime. Due to the choice of materials tested, the dislocation slip character could be identified as crucial factor for the fatigue behaviour in the VHCF range. In addition to the planar gliding nickel-based superalloys, pure nickel (wavy slip behaviour) was investigated as reference material. The VHCF experiments were performed with three ultra-modern testing machines allowing test frequencies of around 130 Hz, 760 Hz and 20 kHz. Hence, within a reasonable test time 107 to 1010 cycles could be achieved. Surprisingly, the overaged condition of Nimonic 80A shows a slightly higher fatigue strength in the VHCF regime for temperatures up to 600°C as compared to the peak-aged condition. Accordingly, the VHCF-behaviour does neither correspond to the static strength nor to the fatigue behaviour in the conventional range. Isothermal cyclic deformation at 800 °C revealed a pronounced decrease in cyclic lifetime for all precipitation conditions. Irrespective of test conditions, crack initiation occurs at or close to the surface irrespective of the surface condition. An increasingly negative effect of the prior load history on the cyclic life was observed at RT with increasing hardening and can be attributed to surface roughening in combination with higher notch sensitivities. Nickel shows a contrary behaviour due to a more homogeneous wavy slip behaviour in the VHCF range. According to the VHCF life time, the negative pre-strain dependence history decreases with increasing test temperature (up to 600 °C) for all precipitation conditions. This can be partially explained by the beginning of recovery. However, additional effects not related to the strain-hardened microstructure play a role, such as the formation of oxide layers and the decrease in notch sensitivity. For the overaged condition, 4% predeformation led to the highest VHCF fatigue resistance at 600 °C, due to the relatively stable recovered dislocation arrangement. Isothermal cyclic deformation at 800 °C revealed a pronounced decrease in cyclic lifetime for all precipitation conditions with or without a mechanical prehistory. The characterization of the cyclic strength together with the analysis of the influence of the microstructure (such as the corresponding dislocation slip behaviour and the relevant dislocation/particle interaction mechanisms, the micro crack formation in the emerging oxide layer etc.) resulted in the development of a schematic description of the deformation behaviour. The findings underline the complexity of damage behaviour due to the competing failure modes. Until now the investigations show, that for a fail-safe life time prediction model for nickel-based superalloys the observed phenomena in the VHCF regime still constitute an insufficient basis. However, the results allow preliminary recommendations as to the influence of production and loading conditions related factors on the VHCF behaviour of the alloys investigated.

Publication in the conference proceedings of EUSIPCO, Glasgow, Scotland, 2009

Die Arbeit befasst sich mit der Frage, welche Rolle die sensorischen Effekte von Handlungen beim Erwerb und der Steuerung von Bewegungen spielen. Dabei wird auf zwei experimentelle Ansätze zurückgegriffen, einerseits die serielle Wahlreaktionsaufgabe (SWR) und andererseits Trainingsstudien zum Erwerb kurzer motorischer Sequenzen. In der SWR ist es die Aufgabe der Versuchspersonen, auf nacheinander dargebotene Reize so schnell wie möglich, meist mit Tastendrücken, zu reagieren. Wenn die Abfolge der Tastendrücke einer bestimmten, statistisch festgelegten oder zyklisch wiederholten Struktur folgt, nehmen die Reaktionszeiten stark ab, wenn die Struktureigenschaften verändert werden, verschwindet dieser Übungsgewinn wieder. Anhand der einschlägigen Literatur wird zunächst belegt, dass sowohl statistische als auch relationale sowie raum-zeitliche Struktureigenschaften die Lernrate beeinflussen. Anschliessend wird diskutiert, zwischen welchen Elementen der Ereignissequenz, die eine SWR darstellt, Struktureigenschaften wirksam werden. Es wird der Nachweis geführt, dass die Bedeutung von Reaktionseffekten in diesem Zusammenhang in der Literatur bisher weitgehend vernachlässigt wurde. Ein ähnlicher Mangel zeigt sich auch in der Betrachgung der Literatur zum Training kurzer Bewegungsfolgen und den theoretischen Ansätzen zur motorischen Programmierung: Sensorische Effekte von Bewegungen werden in den Erklärungsmodellen nicht als bedeutsamer Faktor erkannt. Fußend auf der Logik des „ideomotorischen Prinzips“ wird in einer Serie von Experimenten der Nachweis geführt, dass Toneffekte, die kontingent an die Reaktionstasten gebunden sind, sich erleichternd auf den Erwerb und die Ausführung motorischer Sequenzen auswirken können. Im ersten Experiment wird in einer seriellen Wahlreaktionsaufgabe eine Gruppe von Versuchspersonen, die kontingent zugeordnete Toneffekte erzeugt mit zwei Kontrollgruppen (ohne Toneffekte und mit nicht-kontingenten Toneffekten) verglichen. Die kontigenten Toneffekte verbessern das serielle Lernen substantiell, die nicht-kontingenten Toneffekte haben keinen Einfluss. In Experiment 2 wird dieser Befund mit anderem Reizmaterial repliziert und es wird gezeigt, dass bedeutsame Kompatibilitätsbeziehungen zwischen den Reaktionstasten und den Tönen bestehen: Der nützliche Einfluss der Töne zeigt sich nur bei von links nach rechts aufsteigender Zuordnung. In beiden Experimenten kann eine Erklärung der Ergebnisse durch Unterschiede im „expliziten Wissen“ über die Sequenzstruktur ausgeschlossen werden. Experiment drei bis fünf zeigen, dass kontingent und aufsteigend zugeordnete Toneffekte auch das Erlernen kurzer Tastendruchsequenzen, die über einen längeren Zeitraum trainiert werden können, erleichtern. Am augenfälligsten ist dabei das Verschwinden des sogenannten Sequenzlängeneffektes, eines üblicherweise vorhandenen Unterschiedes in den Initiierungszeiten kürzerer und längerer motorischer Abfolgen. Mit geeigneten Toneffekten lassen sich längere Sequenzen ebenso schnell initiieren wie kürzere, was dafür spricht, dass die sensorischen Effekte bei der Erstellung des motorischen Programmes für die Bewegung eine Rolle spielen. In Experiment 4 und 5 nehmen auch die Zwischen-Tasten-Intervalle innerhalb der trainierten Sequenzen mit Toneffekten schneller ab und gleichen sich einander schneller an, was als Hinweis darauf interpretiert wird, dass die Toneffekte sich erleichternd auf das chunking, also die Zusammenfassung einzelner Elemente zu größeren Einheiten, auswirken. Diese Überlegung steht im Einklang mit aus der Literatur bekannten Überlegungen zur Reduktion des Sequenzlängeneffektes durch intensives Training, auch hier wurde in der Vergangenheit bereits ein Einfluss von chunking-Prozessen vermutet. Experiment 5 zeigt, dass der Einfluss der Toneffekte auch bei einem längeren Vorinformationsintervall nicht verschwindet, das heisst, auch wenn die Versuchspersonen Zeit haben, sich auf die gleich auszuführende Sequenz vorzubereiten, können mit Toneffekten geübte Sequenzen schneller initiiert werden. Dies spricht dagegen, dass die Toneffekte sich nur erleichternd auf die Aktionsauswahl auswirken, und dafür, dass ihnen auch bei Initiierung und Ausführung Bedeutung zukommt. Ein letztes Experiment zeigt, dass die beobachteten Befunde nicht unabhängig von den verwendeten Effekten sind, da sich bei einem Replikationsversuch mit visuellen Effekten (Ziffern) keine Unterschiede zwischen Experimental-und Kontrollbedignung beobachten lassen. Die Ergebnisse werden mit Blick auf die zukünftige Modellbildung im Bereich der Motoriksteuerung und der motorischen Programmierung diskutiert. Nachdem Alternativerklärungen ausgeschlossen werden können wird der Schluss gezogen, dass sensorische Effekte Teil der zu Auswahl und Steuerung von Bewegungen notwendigen internen Repräsentationen sein müssen. Geeignete Effekte können Erwerb und Ausführung beschleunigen., The thesis deals with the role of sensory effects for the acquisition and control of movement. Two experimental approaches are employed: The serial reaction time task (SRT) and a training paradigm for the acquisition of short movement sequences. In the SRT, participants are to respond as fast as possible to successively presented stimuli, usually with keystrokes. When the sequence of keystrokes follows a fixed structure, repeating or statistically constrained, response times are reduced, when the structural properties are changed, this practice benefit is lost. Some authors consider this result as an example of "implicit learning", since participants are often unable to relate the structure of the stimulus-response sequence afterwards. With reference to the relevant literature it is first shown that statistical as well as relational and temporal-spatial structural properties influence learning. Subsequently it is discussed between which elements of the event sequences an SRT represents structural properties exert their influence. The most promising approaches take links between various elements, i.e. stimuli, responses and response effects into account. It is demonstrated that the importance of response effects has largely been neglected in the literature so far. A similar picture emerges for the literature on practising short movement sequences: Sensory effects are not considered an important factor there. Based on the logic of the "ideomotor principle" a subsequent series of experiments demonstrates that tone effects contingently linked to the response keys can facilitate the acquisition and execution of motor sequences. In Experiment 1, a group of participants producing contingent tones with their keystrokes in an SRT is compared to two control groups, one producing non-contingent and one no tone effects. The contingent tone effects substantially improve serial learning, whereas no improvement is found for the non-contingent tone effects. This result is replicated in Experiment 2 with different stimulus material. It is also shown that there are compatibility relations between the response keys and the tones: The beneficial influence of the tone effects is observed only when they are mapped onto the response keys in ascending order from left to right. "Explicit knowledge" about sequence structure cannot explain the group differences in either experiment. Experiments 3 to 5 show that contingently and ascendingly mapped tone effects also facilitate the acquisition of short movement sequences being practiced for extended periods of time. The most obvious influence here is the disappearance of the sequence length effect. This is a usually found difference between the initiation times of shorter and longer motor sequences. With suitable tone effects, longer sequences can be initiated as fast as short sequences. This suggests that sensory effects play a role during the construction of motor programs for movement control. In Experiment 4 and 5, the interresponse intervals in the sequences practiced with tone effects also decrease faster and a trend for homogenization becomes apparent. This indicates that the tone effects facilitate chunking, i.e. the linking of single movement elements into larger units. This is in line with older notions from the motor learning literature. Chunking has for some time been considered responsible for the reduction of the sequence length effect through practice. Experiment 5 demonstrates that the influence of the tone effects does not disappear even when participants are given ample preparation time before having to start a sequence. Even then, sequences associated with tone effects can be initiated faster. This makes it unlikely that tone effects only facilitate action selection and favours the interpretation that they are important also for initiation and execution. The last Experiment shows that the observed results are not independent of the kind of effects presented. With visual effects (digits) no differential influences were observed. The results are discussed with reference to the future formulation of models on motor control and motor programming. Since alternative explanations of the data can be ruled out, the conclusion is drawn that sensory effects must be part of the internal representations used for selecting and controlling movements. If these effects have certain properties facilitating their association with the movements that produce them on the one hand and facilitating associations between themselves on the other hand, they can obviously accelerate the acquisition and execution of movement sequences.