Der Fortschritt der molekularpathologischen Charakterisierung von Lungenkarzinomen hat zu einer deutlichen Verbesserung der Behandlungsoptionen geführt. Vor allem Adenokarzinome der Lunge sind häufig durch somatische Treibermutationen gekennzeichnet und können somit gezielt mit Tyrosinkinaseinhibitoren (TKI) behandelt werden. Auch neue Biomarker wie die Tumormutationslast (TMB) können durch die technologische Weiterentwicklung analysiert werden und wegweisend für die Behandlung sein. Um eine vollumfängliche Diagnostik und somit ein optimales Therapiemanagement zu gewährleisten, bietet sich das Next Generation Sequencing (NGS), welches sowohl für Gewebe- als auch Flüssigbiopsien etabliert ist, an. Ziel dieser Arbeit ist, die NGS-basierte Mutationsanalytik im Routinealltag zu evaluieren. Dabei werden sowohl praktische Aspekte, wie die Dauer vom Materialeingang bis zum Befund, als auch der Informationszugewinn auf molekularer Ebene und dessen Auswirkung auf die Therapie erläutert. Das TMB wird mit anderen molekularen Markern korreliert und das Resistenzspektrum von Tumoren in Abhängigkeit der TKI-Therapiesequenz untersucht.
The improvement of molecular genotyping of lung cancer has led to a significant specification of treatment options and is routinely used to guide clinical care of lung adenocarcinoma patients. Lung adenocarcinomas are often characterized by the presence of somatic driver mutations. Based on this, the tumor can be treated individually with targeted therapy such as tyrosine kinase inhibitors (TKI). New biomarkers such as tumor mutation burden (TMB) can also be analyzed through technological advancements and can guide the treatment strategy. Next generation sequencing (NGS), which is established for both tissue and liquid biopsy, is an ideal tool to ensure fully comprehensive diagnostics and thus optimal therapy management. The aim of this work is to evaluate NGS-based mutation analysis in routine practice. Practical aspects, such as the turn-around time from start of HC NGS workflow to reporting, as well as the information gain on the molecular level and its impact on therapy will be explained. TMB will be correlated with other molecular markers and the spectrum of resistance-conferring mutations will be examined in relation to TKI therapy sequence.
Astrid Nieße; Richard Hanke-Rauschenbach; Wolfram Wingerath
Oldenburg: BIS der Universität Oldenburg
1 Online-Ressource.
Dissertation Universität Oldenburg 2025
Hochschulschrift
Producing green hydrogen through water electrolysis using renewable electricity is key to decarbonizing industries. Proton exchange membrane (PEM) water electrolysis is a mature technology with advantages such as allowing for fast dynamic operations. However, its adoption is limited by the high cost and short lifetime. To address this, operators must maximize utilization by optimizing operations and maintenance, which requires monitoring the state of health (SOH). Existing methods rely on laboratory measurements under controlled conditions, unsuitable for industrial use. This research focuses on voltage as an easily measurable degradation indicator and uses data-driven methods to correct the measured voltage to predefined reference conditions, denoted as Urc – the SOH indicator. Two methods are proposed: one based on transfer linear regression, adjusting voltage models with new data; and another using Bayesian inference, with fleet knowledge as prior. These methods are validated with both industrial and synthetic data. They enable automatic SOH monitoring, enhance safety and profitability, and provide insights into degradation behavior.
Die Produktion von grünem Wasserstoff durch Elektrolyse ist entscheidend für die Dekarbonisierung. Die Protonenaustauschmembran-(PEM)-Wasserelektrolyse bietet Vorteile wie schnelle dynamische Betriebsweisen. Ihre Verbreitung wird jedoch durch hohe Kosten und kurze Lebensdauer begrenzt. Um dem entgegenzuwirken, müssen Betreiber Betrieb und Wartung optimieren, was die Überwachung des Gesundheitszustands (State of Health, SOH) erfordert. Bestehende Methoden basieren auf Laboruntersuchungen und sind für industrielle Anwendungen ungeeignet. Diese Forschung konzentriert sich auf Spannungsdegradation und nutzt datengetriebene Methoden, um gemessene Spannungen auf vordefinierte Referenzbedingungen (Urc – SOH-Indikator) zu korrigieren. Zwei Methoden werden entwickelt: eine basiert auf der Transfer-Linearregression, die Spannungsmodelle kontinuierlich anpasst; eine auf der Bayesschen Inferenz mit Flottenwissen als Prior. Beide Methoden, validiert mit industriellen und synthetischen Daten, ermöglichen automatische SOH-Überwachung, erhöhen Sicherheit und Rentabilität und liefern Einblicke in das Degradationsverhalten.
Software bugs cost developers and companies significant time and money. To help developers find bugs early in the development process, neural bug detectors have been proposed. Neural bug detectors learn from millions of examples to find novel bugs in code. Although effective for simple bugs, they still have many limitations that make them difficult to use in practice. This thesis addresses two key challenges. First, prior work often relied on artificial mutants for training, which do not reflect real bugs. We propose a contextual mutator and mine public repositories for real bug fixes to create more realistic training data. Our evaluation shows that training with this data improves detection of real bugs. Second, current detectors often lack sufficient context, leading to false alarms. We propose an LLM-based validator that leverages extra context to reduce false alarms. Together, these contributions result in a neural bug detector that is significantly more accurate and practical for real-world use.
Softwarefehler kosten Entwicklern und Unternehmen viel Zeit und Geld. Um Fehler früh im Entwicklungsprozess zu finden, wurden Neural Bug Detectors vorgeschlagen. Diese Detektoren lernen aus Millionen von Beispielen, um neue Fehler im Code zu erkennen. Obwohl sie einfache Bugs erkennen können, haben sie noch viele Einschränkungen, die ihre praktische Nutzung erschweren. Diese Arbeit behandelt zwei zentrale Herausforderungen. Erstens basierte frühere Forschung oft auf künstlichen Mutationen, die reale Fehler nur unzureichend abbilden. Daher schlagen wir einen kontextbezogenen Mutationsoperator vor und extrahieren echte „Bug Fixes“ aus öffentlichen Projekten, um realistischere Trainingsdaten zu gewinnen. Unsere Evaluation zeigt, dass das Training auf diesen Daten die Erkennung realer Fehler verbessert. Zweitens fehlt bestehenden Detektoren oft Kontext, was zu Fehlalarmen führt. Wir entwickeln einen LLM-basierten Validator, der zusätzliche Kontext nutzt. Zusammen führen diese Beiträge zu einem neuronalen Fehlerdetektor, der wesentlich genauer und praktikabler für den realen Einsatz ist.
People with epilepsy often experience cognitive impairments, which impact their quality of life. Deviations from brain criticality could explain these impairments. Brain criticality predicts that cortical network dynamics are close to a phase transition, where cognition would be optimized. Spatial and temporal correlations (SCs/TCs) are maximal at criticality and measure information integration and maintenance. This thesis examines neuronal network simulations, intracranial EEG (N=104 ), MRI (N=127), and cognitive measures to investigate SCs/TCs with cognitive performance. Results showed that SCs/TCs were perturbed by mechanisms associated with cognitive impairments, i.e., slow-wave activity, epileptic activity, and antiseizure medication. Ultimately, we found that shorter TCs and gray matter thinning were correlated with cognitive impairments, and thus, potential deviations from criticality. Our findings support brain criticality as a framework for cognitive function and impairments.
Menschen mit Epilepsie leiden häufig unter kognitiven Beeinträchtigungen, die ihre Lebensqualität mindern. Abweichungen von der Gehirnkritikalität könnten diese erklären. Die Gehirnkritikalität besagt, dass kortikale Netzwerkdynamik nahe einem Phasenübergang sind, wo kognitive Funktionen optimal sind. Räumliche und zeitliche Korrelationen (SCs/TCs) sind bei Kritikalität maximal und messen Informationsintegration. Diese Arbeit untersucht neuronale Netzwerksimulationen, intrakranielle EEGs (N=104), MRTs (N=127) und kognitive Tests, um SCs/TCs im Zusammenhang mit kognitiver Leistung zu führen. Die Ergebnisse zeigen, dass SCs/TCs durch Slow-Wave-Aktivität, epileptische Aktivität und Antiepileptika gestört werden. Kurze TCs und Ausdünnung der grauen Substanz korrelierten mit kognitiven Beeinträchtigungen und könnten Abweichungen von der Kritikalität darstellen. Unsere Ergebnisse unterstützen die Gehirnkritikalität als Rahmen für kognitive Funktionen und deren Beeinträchtigungen bei Epilepsie.
Software plays an important role in our daily lives. To ensure that a program fulfills specific requirements, software verification is used. Cooperative software verification aims to combine the strengths of existing components on a conceptual level so that they work together in a loosely coupled manner to solve a task. This thesis presents a systematic analysis of the effects of using cooperative software verification. We develop and evaluate three concepts for cooperative software verification: The sequential concept, CoVEGI, allows components to cooperate on invariant generation, a core task in software verification. The cyclic concept is based on a decomposition of the widely used CEGAR scheme. In the decomposed version, C-CEGAR, three stateless components cooperate via existing verification artifacts. Finally, we propose the concept of ranged program analysis, which enables the parallel composition of arbitrary verifiers. We experimentally demonstrate the advantages of cooperative verification for each of the three approaches.
Software spielt im Alltag eine wichtige Rolle. Mit Hilfe von Softwareverifikation kann gezeigt werden, dass ein Programm bestimmte Anforderungen erfüllt. Kooperative Softwareverifikation hat das Ziel, die Stärken existierender Ansätze auf einer konzeptionellen Ebene zu kombinieren und diese lose gekoppelt und gemeinsam die Aufgabe lösen zu lassen. In dieser Arbeit wird eine systematische Analyse der Auswirkungen der Verwendung von kooperativer Softwareverifikation durchgeführt. Dafür entwickeln und evaluieren wir drei solche Konzepte: Im sequenziellen Konzept CoVEGI kooperieren Komponenten bei der Invarianten-Generierung – einer Kernaufgabe der Verifikation. Das zyklische Konzept C-CEGAR basiert auf der Zerlegung des CEGAR-Schemas: Drei zustandslose Komponenten kommunizieren über bestehende Verifikationsartefakte miteinander, um die Verifikation durchzuführen. Zuletzt präsentieren wir Ranged Program Analysis, ein Konzept zur parallelen Komposition beliebiger Verifikationswerkzeuge. Die Vorteile jedes der drei kooperativen Ansätze werden experimentell demonstriert.
Transitioning into higher education is often accompanied by new responsibilities and expectations that can impact the well-being of students. Using a mixed methods research design, the study aimed to investigate the influence of a 7-week positive psychological intervention (PPI) programme on the well-being of Kenyan first-year university students. The quantitative data indicated that the intervention group experienced significant improvements in well-being compared to the control group. There was a significant decrease in symptoms of depression and anxiety in the intervention group compared to the control group. The qualitative findings indicated improvements in well-being facilitated by factors such as the programme's structure and positive connections formed. Following the findings, guidelines were developed to support students’ well-being while implementing PPIs.
Der Übergang in die Hochschulbildung ist oft mit neuen Verantwortungen und Erwartungen verbunden, die das Wohlbefinden der Studierenden beeinträchtigen können. Mithilfe eines Mixed-Methods-Designs untersuchte die Studie den Einfluss eines siebentägigen Programms mit positiven psychologischen Interventionen (PPI) auf das Wohlbefinden kenianischer Erstsemester. Die quantitativen Daten zeigten, dass die Interventionsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikante Verbesserungen im Wohlbefinden erlebte. Es gab einen deutlichen Rückgang der Symptome von Depression und Angst in der Interventionsgruppe. Die qualitativen Ergebnisse zeigten, dass Struktur des Programms und positive Beziehungen zur Verbesserung beitrugen. Auf Grundlage der Ergebnisse wurden Leitlinien entwickelt, um das Wohlbefinden der Studierenden bei der Umsetzung von PPIs zu unterstützen.
Climate change impacts are increasing globally and with them the need for climate adaptation. Dynamics of stability and change within established governance systems determine the extent to which societies adapt to growing risks. With the aim of exploring how patterns of action and inaction within German climate adaptation governance can be characterized and explained, this dissertation research adds to the greater understanding of how governance responses for adaptation are developed, maintained, or altered over time. The papers identify adaptation gaps or policies that are suboptimal for overcoming long-term risks; include the first nationwide analysis of state adaptation strategies and clusters three different policy approaches; and highlight specific problem domains: coastal risks, water scarcity, and mental health. The case studies reveal evidence of policy stability in adaptation governance that is, more or less, subject to lock-in dynamics inhibiting transformative adaptation.
Klimawandelfolgen erzeugen ein stetig wachsendes Erfordernis zur Klimaanpassung. Inwieweit sich bestehende Governancesysteme an diese Herausforderungen anzupassen vermögen, wird von den Dynamiken von Stabilität und Wandel innerhalb solcher Systeme geprägt. Diese Dissertation analysiert Muster politischen (Nicht-)Handelns im Kontext der Klimaanpassung und zeigt, wie Governance-Reaktionen entwickelt, aufrechterhalten oder verändert werden. Fallbeispiele zeigen, dass einige Klimaanpassungspolitiken voraussichtlich nicht die notwendigen Veränderungen herbeiführen werden, um Risiken des Klimawandels langfristig zu bewältigen. Die erste bundesweite Analyse der Klimaanpassungsstrategien auf Landesebene identifiziert drei unterschiedliche Politikansätze. Weitere Artikel gehen tiefer in ausgewählte Fallbeispiele ein (Küstenschutz, Wasserknappheit und psychische Gesundheit), die in unterschiedlichem Maße von Lock-in-Dynamiken betroffen sind, die wiederum transformative Anpassungen behindern.
Die dezentrale Energieerzeugung durch erneuerbare Quellen erfordert neue Planungs- und Betriebsführungsprozesse. Dafür müssen Verteilnetze digital aufgerüstet und über IKT zu einem Cyber-Physischen Energiesystem (CPES) vernetzt werden. So können netzdienliche Aufgaben wie Spannungshaltung oder Redispatch umgesetzt werden. Ortsnetzstationen können digitale Geräte wie IEDs und RTUs zur Fernüberwachung nutzen. Die wachsende Zahl solcher Geräte erhöht die Komplexität. Konzepte wie Virtualisierung, Microservices und Edge-Computing können dabei unterstützen. Diese Arbeit beschreibt ein Virtualisierungskonzept unter Verwendung von Containerisierung für Stationsgeräte und ergänzt eine zentrale Verwaltungseinheit zur Steuerung über mehrere Stationen hinweg. Das Konzept wurde in einen IEC-61850-Prozess integriert. Ein Feldtest mit elf digitalisierten Stationen bestätigen die Praxistauglichkeit.
The shift to decentralized renewable energy generation requires new planning and control processes. Distribution networks must be digitally upgraded and connected via ICT to form a Cyber-Physical Energy System (CPES), enabling services like voltage control and redispatch. Local substations are equipped with digital devices such as IEDs and RTUs for remote monitoring. As the number of devices increases, so does system complexity. Concepts like virtualization, microservices, and edge computing offer solutions. This work develops a container-based virtualization concept for station devices and adds a central management unit to control multiple stations. Finally, the concept is integrated into an IEC 61850 engineering process. Tests with eleven digitized substations confirm its practical feasibility.
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