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Diese Dissertation entwickelt Methoden zur datengetriebenen Bestimmung von Modellen für den Regelungsentwurf nichtlinearer mechatronischer Systeme. Dazu wird die regelungstechnische Anwendbarkeit von Koopman-Operator-basierten Verfahren analysiert, die nichtlineare Dynamiken durch lineare Modelle approximieren. Darüber hinaus wird ein neuartiges Verfahren zur datengetriebenen Bestimmung von Port-Hamilton-Modellen entwickelt, die Energiezusammenhänge plausibel abbilden und sich unmittelbar für einen passivitätsbasierten Regelungsentwurf verwenden lassen. Zudem werden Ansätze zur automatischen Aktualisierung des im Regelkreis verwendeten Streckenmodells bei Modellunsicherheiten oder auftretenden Veränderungen der Systemdynamik vorgestellt. Experimentelle sowie simulative Untersuchungen demonstrieren die herausragende Prädiktionsgenauigkeit der datengetriebenen Modelle und die hohe Regelgüte. Die Ergebnisse dieser Dissertation leisten einen bedeutenden Beitrag, weil die datengetriebenen Modelle eine aus regelungstechnischer Sicht verwertbare Form aufweisen. Sie sind physikalisch interpretierbar und lassen sich nahtlos in bestehende Analyse- und Entwurfsmethoden einbinden. Dies eröffnet neue Perspektiven für zukünftige Anwendungen und Weiterentwicklungen.","lang":"ger"},{"text":"Model-based control design requires accurate insight into the dynamic behavior of the underlying physical system. Machine learning methods have the potential to reduce modeling efforts compared to the classic approach by effectively combining physical prior knowledge and models trained on measurement data. This dissertation develops methods to determine data-driven models for the control design of nonlinear mechatronic systems. For this purpose, the control applicability of Koopman operator-based methods, which approximate nonlinear dynamics by linear models, is analyzed. In addition, a novel method is developed for the data-driven determination of port-Hamiltonian models, which plausibly represent energy flows and can be directly utilized for passivity-based control design. Moreover, approaches for automatically updating the plant model used in the control loop are presented in case of model uncertainties or occuring changes in system dynamics during operation. Experimental and simulative studies demonstrate the outstanding prediction accuracy of the data-driven models and the high control performance. The findings of this dissertation make a significant contribution because the data-driven models exhibit a form that is highly usable for control engineering. They are physically interpretable and can be seamlessly integrated into existing analysis and design methods. This opens new perspectives for future applications and further developments.","lang":"eng"}],"status":"public","type":"dissertation"},{"citation":{"ieee":"S. Grisard <i>et al.</i>, “Spin-Dependent Exciton–Exciton Interactions in a Mixed Lead Halide Perovskite Crystal,” <i>ACS Photonics</i>, vol. 11, no. 8, 2024, doi: <a href=\"https://doi.org/10.1021/acsphotonics.4c00499\">https://doi.org/10.1021/acsphotonics.4c00499</a>.","chicago":"Grisard, Stefan , Artur V.  Trifonov, Thilo Hahn, Tilmann  Kuhn, Oleh  Hordiichuk, Maksym V.  Kovalenko, Dmitri R.  Yakovlev, Manfred  Bayer, and Ilya A.  Akimov. “Spin-Dependent Exciton–Exciton Interactions in a Mixed Lead Halide Perovskite Crystal.” <i>ACS Photonics</i> 11, no. 8 (2024). <a href=\"https://doi.org/10.1021/acsphotonics.4c00499\">https://doi.org/10.1021/acsphotonics.4c00499</a>.","ama":"Grisard S, Trifonov AV, Hahn T, et al. Spin-Dependent Exciton–Exciton Interactions in a Mixed Lead Halide Perovskite Crystal. <i>ACS Photonics</i>. 2024;11(8). doi:<a href=\"https://doi.org/10.1021/acsphotonics.4c00499\">https://doi.org/10.1021/acsphotonics.4c00499</a>","apa":"Grisard, S., Trifonov, A. V., Hahn, T., Kuhn, T., Hordiichuk, O., Kovalenko, M. V., Yakovlev, D. R., Bayer, M., &#38; Akimov, I. A. (2024). Spin-Dependent Exciton–Exciton Interactions in a Mixed Lead Halide Perovskite Crystal. <i>ACS Photonics</i>, <i>11</i>(8). <a href=\"https://doi.org/10.1021/acsphotonics.4c00499\">https://doi.org/10.1021/acsphotonics.4c00499</a>","short":"S. Grisard, A.V. Trifonov, T. Hahn, T. Kuhn, O. Hordiichuk, M.V. Kovalenko, D.R. Yakovlev, M. Bayer, I.A. 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Als Phänomene werden u.a. Künstliche Intelligenz, Open Educational Practices und Spielfilme aufgegriffen. Es werden sowohl grundlagentheoretische Überlegungen als auch Ergebnisse empirischer Projekte präsentiert. Dabei werden Medienbildungsprozesse in formalen sowie informellen Kontexten fokussiert. Festschrift für Bardo Herzig. (DIPF/Orig.)</jats:p>"}],"status":"public","publication":"Medien – Bildung – Forschung. Integrative und interdisziplinäre Perspektiven","type":"book_chapter","title":"Implikationen von Künstlicher Intelligenz für die Aus- und Fortbildung von Lehrpersonen","doi":"10.35468/6129","main_file_link":[{"open_access":"1"}],"date_updated":"2025-01-17T13:43:51Z","oa":"1","publisher":"Verlag Julius Klinkhardt","author":[{"full_name":"Aufenanger, Stefan","last_name":"Aufenanger","first_name":"Stefan"},{"first_name":"Regine","last_name":"Lehberger","full_name":"Lehberger, Regine","id":"98966"},{"first_name":"Michael","full_name":"Nicolas, Michael","last_name":"Nicolas"}],"date_created":"2025-01-17T13:14:13Z","place":"Bad Heilbronn","year":"2024","page":"205-216","citation":{"apa":"Aufenanger, S., Lehberger, R., &#38; Nicolas, M. (2024). Implikationen von Künstlicher Intelligenz für die Aus- und Fortbildung von Lehrpersonen. In S. Aßmann, S. Grafe, &#38; A. Martin (Eds.), <i>Medien – Bildung – Forschung. Integrative und interdisziplinäre Perspektiven</i> (pp. 205–216). 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Even in Model-Based Systems Engineering, there is a lack of systematic support that results in avoidable costs and iterations in the engineering process. Planning test cases and test scenarios along the product engineering process is not sufficiently integrated in terms of support especially for verification and validation engineers. Based on a systematic literature review, concepts for model-based planning of testing are developed. Characteristics of test cases and test scenarios of CPS are systematically identified. Generic templates for the creation of test cases and scenarios are derived. Based on the templates, a System Modeling Language (SysML) profile extension is developed which enables intuitive modelling of test cases and scenarios. The SysML profile is evaluated in a sample System-of-Systems in Disaster Response. It subsumes various types of sensor systems like rescue robotics, data science algorithms and visualization technologies like Augmented Reality to support decisions in extreme weather events. The templates and SysML profile significantly add value for engineers in the early and systematic planning of verification and validation."}],"publication":"2024 IEEE International Symposium on Systems Engineering (ISSE)","title":"Model-based planning of test cases and test scenarios to support engineering of Cyber-Physical Systems","date_created":"2024-11-20T20:06:22Z","publisher":"IEEE","year":"2024","quality_controlled":"1","department":[{"_id":"152"}],"user_id":"405","_id":"57300","project":[{"grant_number":"101092749","name":"CREXDATA: CREXDATA: Kritische Maßnahmenplanung über extreme Datenmengen","_id":"516"}],"status":"public","type":"conference","conference":{"start_date":"2024-10-16","name":" IEEE International Symposium on Systems Engineering 2024","location":"Perugia","end_date":"2024-10-18"},"doi":"10.1109/isse63315.2024.10741135","main_file_link":[{"url":"https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=10741135&tag=1","open_access":"1"}],"author":[{"orcid":"0000-0001-5765-971X","last_name":"Gräßler","full_name":"Gräßler, Iris","id":"47565","first_name":"Iris"},{"first_name":"Marcel","orcid":"https://orcid.org/0009-0007-5400-4436","last_name":"Ebel","id":"81788","full_name":"Ebel, Marcel"},{"first_name":"Jens","id":"405","full_name":"Pottebaum, Jens","orcid":"http://orcid.org/0000-0001-8778-2989","last_name":"Pottebaum"}],"oa":"1","date_updated":"2025-01-17T16:20:14Z","citation":{"ama":"Gräßler I, Ebel M, Pottebaum J. Model-based planning of test cases and test scenarios to support engineering of Cyber-Physical Systems. In: <i>2024 IEEE International Symposium on Systems Engineering (ISSE)</i>. IEEE; 2024. doi:<a href=\"https://doi.org/10.1109/isse63315.2024.10741135\">10.1109/isse63315.2024.10741135</a>","ieee":"I. Gräßler, M. Ebel, and J. Pottebaum, “Model-based planning of test cases and test scenarios to support engineering of Cyber-Physical Systems,” presented at the  IEEE International Symposium on Systems Engineering 2024, Perugia, 2024, doi: <a href=\"https://doi.org/10.1109/isse63315.2024.10741135\">10.1109/isse63315.2024.10741135</a>.","chicago":"Gräßler, Iris, Marcel Ebel, and Jens Pottebaum. “Model-Based Planning of Test Cases and Test Scenarios to Support Engineering of Cyber-Physical Systems.” In <i>2024 IEEE International Symposium on Systems Engineering (ISSE)</i>. IEEE, 2024. <a href=\"https://doi.org/10.1109/isse63315.2024.10741135\">https://doi.org/10.1109/isse63315.2024.10741135</a>.","apa":"Gräßler, I., Ebel, M., &#38; Pottebaum, J. (2024). Model-based planning of test cases and test scenarios to support engineering of Cyber-Physical Systems. <i>2024 IEEE International Symposium on Systems Engineering (ISSE)</i>.  IEEE International Symposium on Systems Engineering 2024, Perugia. <a href=\"https://doi.org/10.1109/isse63315.2024.10741135\">https://doi.org/10.1109/isse63315.2024.10741135</a>","bibtex":"@inproceedings{Gräßler_Ebel_Pottebaum_2024, title={Model-based planning of test cases and test scenarios to support engineering of Cyber-Physical Systems}, DOI={<a href=\"https://doi.org/10.1109/isse63315.2024.10741135\">10.1109/isse63315.2024.10741135</a>}, booktitle={2024 IEEE International Symposium on Systems Engineering (ISSE)}, publisher={IEEE}, author={Gräßler, Iris and Ebel, Marcel and Pottebaum, Jens}, year={2024} }","short":"I. Gräßler, M. Ebel, J. Pottebaum, in: 2024 IEEE International Symposium on Systems Engineering (ISSE), IEEE, 2024.","mla":"Gräßler, Iris, et al. “Model-Based Planning of Test Cases and Test Scenarios to Support Engineering of Cyber-Physical Systems.” <i>2024 IEEE International Symposium on Systems Engineering (ISSE)</i>, IEEE, 2024, doi:<a href=\"https://doi.org/10.1109/isse63315.2024.10741135\">10.1109/isse63315.2024.10741135</a>."},"has_accepted_license":"1","publication_status":"published"},{"status":"public","publication":"NDB-online, veröffentlicht am 01.07.2024","type":"encyclopedia_article","language":[{"iso":"ger"}],"_id":"37062","department":[{"_id":"520"}],"user_id":"391","year":"2024","citation":{"ama":"Peckhaus V. Fraenkel, Adolf Abraham Halevi. In: <i>NDB-online, veröffentlicht am 01.07.2024</i>. ; 2024.","ieee":"V. Peckhaus, “Fraenkel, Adolf Abraham Halevi,” in <i>NDB-online, veröffentlicht am 01.07.2024</i>, 2024.","chicago":"Peckhaus, Volker. “Fraenkel, Adolf Abraham Halevi.” In <i>NDB-online, veröffentlicht am 01.07.2024</i>, 2024.","apa":"Peckhaus, V. (2024). Fraenkel, Adolf Abraham Halevi. In <i>NDB-online, veröffentlicht am 01.07.2024</i>.","short":"V. Peckhaus, in: NDB-online, veröffentlicht am 01.07.2024, 2024.","mla":"Peckhaus, Volker. “Fraenkel, Adolf Abraham Halevi.” <i>NDB-online, veröffentlicht am 01.07.2024</i>, 2024.","bibtex":"@inbook{Peckhaus_2024, title={Fraenkel, Adolf Abraham Halevi}, booktitle={NDB-online, veröffentlicht am 01.07.2024}, author={Peckhaus, Volker}, year={2024} }"},"title":"Fraenkel, Adolf Abraham Halevi","main_file_link":[{"url":"https://www.deutsche-biographie.de/dbo046187-5.html#dbocontent","open_access":"1"}],"date_updated":"2025-01-18T14:49:12Z","oa":"1","date_created":"2023-01-17T11:47:01Z","author":[{"last_name":"Peckhaus","id":"391","full_name":"Peckhaus, Volker","first_name":"Volker"}]},{"year":"2024","quality_controlled":"1","issue":"1","title":"Auch Ärzte erzählen Geschichten: Medizinisches Wissen und Narration in Blogs und Podcasts","date_created":"2025-01-22T08:51:21Z","publication":"Re:visit: Humanities and Medicine in Dialogue","language":[{"iso":"ger"}],"citation":{"chicago":"Mildorf, Jarmila. “Auch Ärzte erzählen Geschichten: Medizinisches Wissen und Narration in Blogs und Podcasts.” <i>Re:visit: Humanities and Medicine in Dialogue</i> 3, no. 1 (2024): 9–27.","ieee":"J. Mildorf, “Auch Ärzte erzählen Geschichten: Medizinisches Wissen und Narration in Blogs und Podcasts,” <i>Re:visit: Humanities and Medicine in Dialogue</i>, vol. 3, no. 1, pp. 9–27, 2024.","ama":"Mildorf J. Auch Ärzte erzählen Geschichten: Medizinisches Wissen und Narration in Blogs und Podcasts. <i>Re:visit: Humanities and Medicine in Dialogue</i>. 2024;3(1):9-27.","short":"J. Mildorf, Re:visit: Humanities and Medicine in Dialogue 3 (2024) 9–27.","bibtex":"@article{Mildorf_2024, title={Auch Ärzte erzählen Geschichten: Medizinisches Wissen und Narration in Blogs und Podcasts}, volume={3}, number={1}, journal={Re:visit: Humanities and Medicine in Dialogue}, author={Mildorf, Jarmila}, year={2024}, pages={9–27} }","mla":"Mildorf, Jarmila. “Auch Ärzte erzählen Geschichten: Medizinisches Wissen und Narration in Blogs und Podcasts.” <i>Re:visit: Humanities and Medicine in Dialogue</i>, vol. 3, no. 1, 2024, pp. 9–27.","apa":"Mildorf, J. (2024). Auch Ärzte erzählen Geschichten: Medizinisches Wissen und Narration in Blogs und Podcasts. <i>Re:visit: Humanities and Medicine in Dialogue</i>, <i>3</i>(1), 9–27."},"page":"9-27","intvolume":"         3","publication_status":"published","publication_identifier":{"eissn":["2960-4222"]},"main_file_link":[{"url":"https://journal-revisit.org/jr/article/view/78","open_access":"1"}],"date_updated":"2025-01-22T08:58:52Z","oa":"1","author":[{"first_name":"Jarmila","full_name":"Mildorf, Jarmila","id":"356","last_name":"Mildorf"}],"volume":3,"status":"public","type":"journal_article","article_type":"original","_id":"58310","user_id":"356","department":[{"_id":"1"}]},{"language":[{"iso":"ger"}],"article_type":"original","keyword":["Deprofessionalisierung","Kooperation","Fachkräfte für das Multiprofessionelle Team(MPT)","Aufgabenprofile in der inklusiven Schule"],"user_id":"56091","department":[{"_id":"450"}],"_id":"58066","status":"public","abstract":[{"text":"Der Beitrag untersucht den Einsatz von Fachkräften für das Multiprofessionelle Team im Gemeinsamen Lernen (MPT). Diese meist sozialpädagogisch  ausgebildeten Fachkräfte sind dezidiert für die Unterstützung der Inklusion an Grund-, Sekundar-und Gesamtschulen angestellt.  Erste Befunde (Grüter et al.,2022) und ministeriale Aufgabenbeschreibung (Ministerium für Schule und Bildung des Landes  Nordrhein-Westfalen [MSB NRW], 2022) deuten auf ein offenes, wenig definiertes Tätigkeitsspektrum hin. Mögliche Aufgabengebiete der MPT überschneiden sich mit denen der (sonderpädagogischen)  Lehrkräfte, der Schulsozialarbeiter*innen und –im Hinblick auf die Unterstützung im Unterricht ohne Unterrichtsverantwortung –mit denen der Schulbegleitungen  (Lübeck, 2019).Die Überlappungen legen nahe, dass auch für die MPT das „Zuständigkeitsdiffusitätsproblem“ (Kunze 2016, S.265) gilt und die multiprofessionelle Teamarbeit entsprechend beeinflusst. Da es bislang keine Daten darüber gibt, wie sich die Berufsrolle von MPT-Kräften in der Breite ausgestaltet,  eruiert der Beitrag in einer quantitativen  Studie ebendiese  Frage. Zusätzlich werden die Fragenfokussiert, über welche Qualifikationen und Vorerfahrungen MPT-Kräfte verfügen und mit welchen Akteur*innen MPT-Kräfte in welcher Form kooperieren. Die Untersuchung bezieht sich auf den Einsatz von MPT an Gesamt-und Sekundarschulen in NRW. Insgesamt wurden 109 MPT-Kräfte in Form eines Online-Fragebogens  befragt. Anhand der Ergebnisse konnte ein breites Einsatzgebiet mit vereinzelten Aufgabenschwerpunkten (v.a. im Bereich der sonderpädagogisch orientierten Kleingruppenförderung) der MPT-Kräfteidentifiziert werden. Schnittmengen zu Aufgabenschwerpunkten anderer Berufsgruppen werden unter Berücksichtigung der multiprofessionellen  Kooperation hinsichtlich der Frage diskutiert, ob der Einsatz von MPT-Kräften inklusive Zielstellungen  eher befördert oder im Sinne einer Deprofessionalisierung sonderpädagogischer  Förderung eher entgegensteht.","lang":"ger"}],"type":"journal_article","publication":"Zeitschrift für Inklusion","main_file_link":[{"open_access":"1","url":"https://www.inklusion-online.net/index.php/inklusion-online/article/view/816"}],"title":"Bestimmt unbestimmt? - Eine quantitativ-explorative Studie zu Aufgabenprofilen von Fachkräften für das Multiprofessionelle  Team (MPT) an inklusiven Gesamt-und Sekundarschulen in NRW.","author":[{"first_name":"Sarah","full_name":"Meusel, Sarah","id":"56091","last_name":"Meusel"},{"id":"83570","full_name":"Müller, Lukas","last_name":"Müller","first_name":"Lukas"},{"first_name":"Jonitta","id":"94539","full_name":"Jesuthasan, Jonitta","last_name":"Jesuthasan"}],"date_created":"2025-01-07T10:15:03Z","oa":"1","date_updated":"2025-01-23T17:13:11Z","citation":{"ama":"Meusel S, Müller L, Jesuthasan J. Bestimmt unbestimmt? - Eine quantitativ-explorative Studie zu Aufgabenprofilen von Fachkräften für das Multiprofessionelle  Team (MPT) an inklusiven Gesamt-und Sekundarschulen in NRW. <i>Zeitschrift für Inklusion</i>. 2024;(5).","ieee":"S. Meusel, L. Müller, and J. Jesuthasan, “Bestimmt unbestimmt? - Eine quantitativ-explorative Studie zu Aufgabenprofilen von Fachkräften für das Multiprofessionelle  Team (MPT) an inklusiven Gesamt-und Sekundarschulen in NRW.,” <i>Zeitschrift für Inklusion</i>, no. 5, 2024.","chicago":"Meusel, Sarah, Lukas Müller, and Jonitta Jesuthasan. “Bestimmt unbestimmt? - Eine quantitativ-explorative Studie zu Aufgabenprofilen von Fachkräften für das Multiprofessionelle  Team (MPT) an inklusiven Gesamt-und Sekundarschulen in NRW.” <i>Zeitschrift für Inklusion</i>, no. 5 (2024).","apa":"Meusel, S., Müller, L., &#38; Jesuthasan, J. (2024). 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More purposefully, clinch points can be analyzed nondestructively by combining in-situ computed tomography (CT) and transient dynamic analysis (TDA). The TDA continuously measures the dynamic behavior of the specimen and indicates failure events like crack initiation, which then can be evaluated thoroughly by stopping the test and performing a CT scan. To qualify the TDA for this task, it is necessary to link the observed damage behavior with specific dynamic characteristics. In this work, the complementation of in-situ CT and TDA is investigated by testing a clinched single-lap tensile-shear specimen made of aluminum. The testing procedure is stepwise: at certain displacement levels, the specimen is investigated by in-situ CT and TDA. While the in-situ CT provides the location, extent, and development of the failure phenomena, the TDA uses this information to evaluate the dynamic signal and detect relevant frequency ranges, which indicate damage events. The results demonstrate, that failure initiation and progression can be analyzed efficiently by combining both measuring systems. The TDA reliably detects relevant signal changes in the monitored frequency band. By means of in-situ computed tomography, the corresponding failure phenomena can be described in detail, enhancing the understanding of the load-bearing and deformation behavior of clinch points. 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Allerdings ist dieser klassische Weg bei komplexen Systemen oft nicht praktikabel, da die analytische Modellierung zu kompliziert und zeitaufwendig ist. Diese Forschungslücke wird durch Verfahren adressiert, die eine effiziente und sichere Inbetriebnahme ermöglichen. Diese Verfahren kombinieren Regelungstechnik und Reinforcement Learning und nutzen vorhandenes Wissen über die Regelungsaufgabe, um Korrekturen basierend auf Messdaten und der probabilistischen Gauß-Prozess-Regression vorzunehmen. Das Vorwissen kann als teilweise bekanntes physikalisches Modell oder als Steuerungsfunktion vorliegen. Anwendungsbeispiele sind der Ultraschalldrahtbondprozess, verschiedene Pendelsysteme und ein Hexapod. Eine angepasste Bayessche Optimierung wird zur Identifikation einer Steuerparametrisierung für das Ultraschallbonden eingesetzt. Außerdem wird eine hybride Optimalsteuerung für das Doppelpendel auf einem Wagen entwickelt und erfolgreich validiert. Fur einen Hexapod zur Fahrzeugachsprüfung wird eine hybride Zustandslinearisierung formuliert und ein Funktionsnachweis im Rahmen einer Simulation erbracht. Die Einhaltung technischer Rahmenbedingungen und stabiles Systemverhalten werden durch probabilistische Pradiktionen gewährleistet. In allen Anwendungsfällen wird eine Steigerung der Effizienz und Güte erzielt.","lang":"eng"},{"text":"The commissioning of control systems ensures that a mechatronic system functions properly and meets the requirements. Model-based design is based on a precise simulation model. However, this classic approach is often impractical for complex systems, as analytical modeling is too complicated and time-consuming. This research gap is addressed by methods that enable efficient and safe commissioning. These methods combine control engineering and reinforcement learning and use existing knowledge about the control task to make corrections based on measurement data and probabilistic Gaussian process regression. The prior knowledge can be available as a partially known physical model or as a control function. Application examples include the ultrasonic wire bonding process, various pendulum systems and a hexapod. An adapted Bayesian optimization is used to identify a control parameterization for ultrasonic bonding. In addition, a hybrid optimal control for the double pendulum on a cart is developed and successfully validated. A hybrid state linearization is formulated for a hexapod for vehicle axle testing and a proof of concept is provided in a simulation. Compliance with technical framework conditions and stable system behavior are ensured by probabilistic predictions. 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Puca. “Early Childhood Teachers’ Feedback in Natural Mathematical Learning Situations: Development and Validation of a Detailed Category System.” <i>Acta Psychologica</i> 244 (2024). <a href=\"https://doi.org/10.1016/j.actpsy.2024.104175\">https://doi.org/10.1016/j.actpsy.2024.104175</a>.","ieee":"L. Aumann, H. Gasteiger, and R. M. Puca, “Early childhood teachers’ feedback in natural mathematical learning situations: Development and validation of a detailed category system,” <i>Acta Psychologica</i>, vol. 244, Art. no. 104175, 2024, doi: <a href=\"https://doi.org/10.1016/j.actpsy.2024.104175\">10.1016/j.actpsy.2024.104175</a>.","ama":"Aumann L, Gasteiger H, Puca RM. 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