New tonalities with the Thummer and The Viking

In this paper we explain the theoretical background of Dynamic Tonality using the Thummer, a new musical interface, and The Viking, a software synthesizer written especially for it. Dynamic Tonality is a musical audio routine that allows for novel tunings and enables the user to relate – to an arbitrary degree – these tunings with the partials of their notes. The Viking features Dynamic Tonality and works with any MIDI instrument, but when paired with the Thummer (or another two-dimensional interface) it creates a system of fingering invariance across chords and tunings. Thus, the Thummer and The Viking render non-standard tunings more physically, pedagogically, and aesthetically accessible

Spectral pitch distance and microtonal melodies

We present an experiment designed to test the effectiveness of spectral pitch distance at modeling the degree of “affinity” or “fit” of pairs of successively played tones or chords (spectral pitch distance is the cosine distance between salience-weighted, Gaussian-smoothed, pitch domain embeddings of spectral pitches—typically the first eight to ten partials of a tone). The results of a previously conducted experiment, which collected ratings of the perceived similarity and fit of root-position major and minor triads, suggest the model works well for pairs of triads in standard 12-tone equal temperament tunings. The new experiment has been designed to test the effectiveness of spectral pitch distance at modeling the affinity of tones in microtonal melodies where the partials of the tones can be variably tempered between being perfectly harmonic and perfectly matched to the underlying microtonal tuning. The use of microtonal tunings helps to disambiguate innate perceptual (psychoacoustical) responses from learned (cultural) responses. Participants are presented with a software synthesizer containing two unlabeled controls: one adjusts the precise tuning of the tones; the other adjusts the extent to which the spectrum is tempered to match the tuning (as set by the first control). A selection of microtonal melodies are played in different tunings, and the participants adjust one, or both, controls until they find a “sweet spot” at which the music sounds most “in-tune” and the notes best “fit” together. The results of these experiments will be presented and discussed

Direct evidence for local oscillatory current sources and intracortical phase gradients in turtle visual cortex

Visual stimuli induce oscillations in the membrane potential of neurons in cortices of several species. In turtle, these oscillations take the form of linear and circular traveling waves. Such waves may be a consequence of a pacemaker that emits periodic pulses of excitation that propagate across a network of excitable neuro-nal tissue or may result from continuous and possibly reconfigu-rable phase shifts along a network with multiple weakly coupled neuronal oscillators. As a means to resolve the origin of wave propagation in turtle visual cortex, we performed simultaneous measurements of the local field potential at a series of depths throughout this cortex. Measurements along a single radial pen-etration revealed the presence of broadband current sources, with a center frequency near 20 Hz ( g band), that were activated by visual stimulation. The spectral coherence between sources at two well-separated loci along a rostral– caudal axis revealed the pres-ence of systematic timing differences between localized cortical oscillators. These multiple oscillating current sources and their timing differences in a tangential plane are interpreted as the neuronal activity that underlies the wave motion revealed in previous imaging studies. The present data provide direct evidence for the inference from imaging of bidirectional wave motion that the stimulus-induced electrical waves in turtle visual cortex corre-spond to phase shifts in a network of coupled neuronal oscillators

"Doing Gender" im Chemieunterricht. Zum Problem der Konstruktion von Geschlechterdifferenz - Analyse, Reflexion und mögliche Konsequenzen für die Lehre von Chemie.

Internationalen Vergleichsstudien zufolge bestehen in den naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächern nach wie vor Geschlechterdifferenzen in den Schulleistungen, die die Notwendigkeit einer eingehenden Betrachtung der Geschlechterthematik vor Augen führen. Ausgangspunkt vieler Maßnahmen zur Durchsetzung von Chancengleichheit ist die Annahme, dass Unterschiede zwischen den Geschlechtern bestehen und so auch im Bereich der Naturwissenschaften, die im Schulunterricht, im Studium und in diesbezüglichen Berufsfeldern ihren Niederschlag finden und nach gezielten Fördermaßnahmen verlangen. Die vorliegende Arbeit grenzt sich von diesem Anspruch deutlich ab, insofern das Problem der Geschlechterdifferenz grundlegender analysiert wird. Nicht die Frage, wie Geschlechterdifferenzen durch gezielte Maßnahmen ausgeglichen werden können, sondern die vorgängige und damit grundlegendere Frage, welche Mechanismen und Prozesse die Geschlechterdifferenzierung bestimmen, rücken in den Mittelpunkt des Interesses. Es wird Kritik an der sozialen Bedeutung der bipolaren Geschlechterunterscheidung geübt und ein stärkeres Gewicht auf die Kontexte, in denen Geschlechterdifferenzen zustande kommen bzw. wichtig werden und die Frage nach der (Aus-)Gestaltung der Geschlechterverhältnisse gelegt. Um die Geschlechterdifferenzierung in den Blick nehmen zu können, wird auf das Konzept Doing Gender Bezug genommen. Hiermit sind mehrere Dimensionen angesprochen: die vielfältigen sozialen Interaktions-, Kommunikations- und Deutungsmuster, sowie die verschiedenen Kontexte und Medien, die Geschlechterdifferenzierungen hervorrufen bzw. unterstützen. Mit der theoretischen Grundlegung wird gleichsam der Blickwinkel didaktischer und fachdidaktischer Forschungsfragen erweitert, der bisher auf die Feststellung von Geschlechterdifferenzen im Allgemeinen sowie auf Problemlösekonzepte zur Überwindung der Differenzen gerichtet war, und nunmehr auf die zentrale Frage fokussiert: Welchen Beitrag leistet der Chemieunterricht an der sozialen Konstruktion von Geschlecht und von Geschlechterdifferenzen? Die Arbeit liefert eine Bestandsaufnahme und Kennzeichnung geschlechterrelevanter Aspekte des Chemieunterrichts, die sich auf die zeit- und kulturabhängigen Darstellungen von naturwissenschaftlichen Sachverhalten, auf Unterrichtsmaterialien und auf das Schülerexperiment beziehen. Von besonderem Interesse ist die Frage, welchen Anteil diese an der Aufrechterhaltung eines maskulinen Images von Chemie und Chemieunterricht haben. Die Erkenntnisse fließen in die Konzeption einer perspektivischen Aufweitung der Aus- und Fortbildung von Lehrerinnen und Lehrern ein, im Rahmen derer exemplarisch eine Sensibilisierung für Prozesse der Konstruktion von Geschlecht und von Geschlechterdifferenzen im Chemieunterricht angebahnt werden soll. Im ersten Teil der Arbeit erfolgen theoretische Grundlegungen. Stand, Entwicklung und Desiderate der geschlechterbezogenen Unterrichtsforschung in der Fachdidaktik Chemie werden aufgezeigt (Stichworte: Schulleistungen, Kurs-, Studien und Berufswahlverhalten, Untersuchungen zum Raumvorstellungsvermögen, Monoedukation und Koedukation, Einstellungen und Interessen, Unterrichtsmethoden und -interaktionen, Attributionsmuster, das dynamische Selbst und die situationale Aktivierung der Geschlechtsidentität). Es folgen eine Einführung in das Konzept Doing Gender sowie theoretische Ergänzungen (Stichworte: Genderism und Institutionelle Reflexivität (Goffman), Nötigung durch Systematizität und Habitus (Bourdieu), Undoing Gender). Die wesentlichen innovativen Schritte der Arbeit erfolgen im zweiten Teil: (1) Im Anschluss an Betrachtungen zu Geschlechtskonstruktionen in der Wissenschaft Chemie werden Aktivierungsquellen (Medien) analysiert, die immer wieder an Differenzen im Verhalten der Geschlechter erinnern: Repräsentationen der Geschlechter in Schulbuchabbildungen und Analogien des Chemieunterrichts sowie in Darstellungen von Role Models. (2) Anhand der Beschreibung und Kategorisierung von gezeichneten Bildergeschichten (Chemie-Foto-Stories) wird der Frage nachgegangen, wie Schülerinnen und Schüler typische Situationen des Schülerexperiments und die dabei auftretenden Verhaltensskripts der beteiligten Personen darstellen. Es zeigt sich, dass die Lernenden bei der Inszenierung von Interaktionen experimentierender Personen auch Szenen akzentuieren, die davon zeugen, in welchen Kontexten Geschlecht und Geschlechterdifferenzen relevant werden

Social marketing: Immunizing against unethical practice

A simple approach for the catalytic conversion of primary alcohols into their corresponding esters and amides, with evolution of H2 gas using in situ formed ruthenium PNP- and PNN-pincer catalysts, is presented. The evaluation showed conversions for the esterification with turnover numbers as high as 4300, and 4400 for the amidation

Charge transport mechanism in networks of armchair graphene nanoribbons

In graphene nanoribbons (GNRs), the lateral confinement of charge carriers opens a band gap, the key feature that enables novel graphene-based electronics. Despite great progress, reliable and reproducible fabrication of single-ribbon field-effect transistors (FETs) is still a challenge, impeding the understanding of the charge transport. Here, we present reproducible fabrication of armchair GNR-FETs based on networks of nanoribbons and analyze the charge transport mechanism using nine-atom wide and, in particular, five-atom-wide GNRs with large conductivity. We show formation of reliable Ohmic contacts and a yield of functional FETs close to unity by lamination of GNRs to electrodes. Modeling the charge transport in the networks reveals that transport is governed by inter-ribbon hopping mediated by nuclear tunneling, with a hopping length comparable to the physical GNR length. Overcoming the challenge of low-yield single-ribbon transistors by the networks and identifying the corresponding charge transport mechanism is a key step forward for functionalization of GNRs

Hex Player—a virtual musical controller

In this paper, we describe a playable musical interface for tablets and multi-touch tables. The interface is a generalized keyboard, inspired by the Thummer, and consists of an array of virtual buttons. On a generalized keyboard, any given interval always has the same shape (and therefore fingering); furthermore, the fingering is consistent over a broad range of tunings. Compared to a physical generalized keyboard, a virtual version has some advantages—notably, that the spatial location of the buttons can be transformed by shears and rotations, and their colouring can be changed to reflect their musical function in different scales. We exploit these flexibilities to facilitate the playing not just of conventional Western scales but also a wide variety of microtonal generalized diatonic scales known as moment of symmetry, or well-formed, scales. A user can choose such a scale, and the buttons are automatically arranged so their spatial height corresponds to their pitch, and buttons an octave apart are always vertically above each other. Furthermore, the most numerous scale steps run along rows, while buttons within the scale are light-coloured, and those outside are dark or removed. These features can aid beginners; for example, the chosen scale might be the diatonic, in which case the piano’s familiar white and black colouring of the seven diatonic and five chromatic notes is used, but only one scale fingering need ever be learned (unlike a piano where every key needs a different fingering). Alternatively, it can assist advanced composers and musicians seeking to explore the universe of unfamiliar microtonal scales

Wide-Field-of-View, High-Resolution, Stereoscopic Imager

A device combines video feeds from multiple cameras to provide wide-field-of-view, high-resolution, stereoscopic video to the user. The prototype under development consists of two camera assemblies, one for each eye. One of these assemblies incorporates a mounting structure with multiple cameras attached at offset angles. The video signals from the cameras are fed to a central processing platform where each frame is color processed and mapped into a single contiguous wide-field-of-view image. Because the resolution of most display devices is typically smaller than the processed map, a cropped portion of the video feed is output to the display device. The positioning of the cropped window will likely be controlled through the use of a head tracking device, allowing the user to turn his or her head side-to-side or up and down to view different portions of the captured image. There are multiple options for the display of the stereoscopic image. The use of head mounted displays is one likely implementation. However, the use of 3D projection technologies is another potential technology under consideration, The technology can be adapted in a multitude of ways. The computing platform is scalable, such that the number, resolution, and sensitivity of the cameras can be leveraged to improve image resolution and field of view. Miniaturization efforts can be pursued to shrink the package down for better mobility. Power savings studies can be performed to enable unattended, remote sensing packages. Image compression and transmission technologies can be incorporated to enable an improved telepresence experience