Multiscale Methods for Fredholm Integral Equations

Author: Zhongying Chen
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 9781316381304
Release Date: 2015-07-16
Genre: Mathematics

The recent appearance of wavelets as a new computational tool in applied mathematics has given a new impetus to the field of numerical analysis of Fredholm integral equations. This book gives an account of the state of the art in the study of fast multiscale methods for solving these equations based on wavelets. The authors begin by introducing essential concepts and describing conventional numerical methods. They then develop fast algorithms and apply these to solving linear, nonlinear Fredholm integral equations of the second kind, ill-posed integral equations of the first kind and eigen-problems of compact integral operators. Theorems of functional analysis used throughout the book are summarised in the appendix. The book is an essential reference for practitioners wishing to use the new techniques. It may also be used as a text, with the first five chapters forming the basis of a one-semester course for advanced undergraduates or beginning graduates.

Volterra Integral Equations

Author: Hermann Brunner
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 9781316982655
Release Date: 2017-01-20
Genre: Mathematics

This book offers a comprehensive introduction to the theory of linear and nonlinear Volterra integral equations (VIEs), ranging from Volterra's fundamental contributions and the resulting classical theory to more recent developments that include Volterra functional integral equations with various kinds of delays, VIEs with highly oscillatory kernels, and VIEs with non-compact operators. It will act as a 'stepping stone' to the literature on the advanced theory of VIEs, bringing the reader to the current state of the art in the theory. Each chapter contains a large number of exercises, extending from routine problems illustrating or complementing the theory to challenging open research problems. The increasingly important role of VIEs in the mathematical modelling of phenomena where memory effects play a key role is illustrated with some 30 concrete examples, and the notes at the end of each chapter feature complementary references as a guide to further reading.

Mathematisches Denken

Author: T.W. Körner
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783034850018
Release Date: 2013-08-13
Genre: Science

Dieses Buch wendet sich zuallererst an intelligente Schüler ab 14 Jahren sowie an Studienanfänger, die sich für Mathematik interessieren und etwas mehr als die Anfangsgründe dieser Wissenschaft kennenlernen möchten. Es gibt inzwischen mehrere Bücher, die eine ähnliche Zielstellung verfolgen. Besonders gern erinnere ich mich an das Werk Vom Einmaleins zum Integral von Colerus, das ich in meiner Kindheit las. Es beginnt mit der folgenden entschiedenen Feststellung: Die Mathematik ist eine Mausefalle. Wer einmal in dieser Falle gefangen sitzt, findet selten den Ausgang, der zurück in seinen vormathematischen Seelenzustand leitet. ([49], S. 7) Einige dieser Bücher sind im Anhang zusammengestellt und kommen tiert. Tatsächlich ist das Unternehmen aber so lohnenswert und die Anzahl der schon vorhandenen Bücher doch so begrenzt, daß ich mich nicht scheue, ihnen ein weiteres hinzuzufügen. An zahlreichen amerikanischen Universitäten gibt es Vorlesungen, die gemeinhin oder auch offiziell als ,,Mathematik für Schöngeister'' firmieren. Dieser Kategorie ist das vorliegende Buch nicht zuzuordnen. Statt dessen soll es sich um eine ,,Mathematik für Mathematiker'' handeln, für Mathema tiker freilich, die noch sehr wenig von der Mathematik verstehen. Weshalb aber sollte nicht der eine oder andere von ihnen eines Tages den Autor dieses 1 Buches durch seine Vorlesungen in Staunen versetzen? Ich hoffe, daß auch meine Mathematikerkollegen Freude an dem Werk haben werden, und ich würde mir wünschen, daß auch andere Leser, bei denen die Wertschätzung für die Mathematik stärker als die Furcht vor ihr ist, Gefallen an ihm finden mögen.

Numerische N herungsverfahren f r elliptische Randwertprobleme

Author: Olaf Steinbach
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783322800541
Release Date: 2013-03-12
Genre: Mathematics

Für die näherungsweise Lösung von Randwertproblemen zweiter Ordnung wird eine einheitliche Theorie der Finiten Elemente Methode und der Randelementmethode präsentiert. Neben der Stabilitäts- und Fehleranalysis wird vor allem auf effiziente Lösungsverfahren eingegangen. Für die Diskretisierung der auftretenden Randintegraloperatoren werden schnelle Randelementmethoden (Wavelets, Multipol, algebraische Techniken) mit der Darstellung durch partielle Integration verknüpft. Durch die Kopplung von FEM und BEM mittels Gebietszerlegungsmethoden können gekoppelte Randwertprobleme in komplexen Strukturen behandelt werden. Numerische Beispiele illustrieren die theoretischen Aussagen.

Newtons Werk

Author: FAUVEL
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783034862233
Release Date: 2013-11-11
Genre: Juvenile Nonfiction


Hierarchische Matrizen

Author: Wolfgang Hackbusch
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9783642002212
Release Date: 2009-05-11
Genre: Mathematics

Bei der Diskretisierung von Randwertaufgaben und Integralgleichungen entstehen große, eventuell auch voll besetzte Matrizen. In dem Band stellt der Autor eine neuartige Methode dar, die es erstmals erlaubt, solche Matrizen nicht nur effizient zu speichern, sondern auch alle Matrixoperationen einschließlich der Matrixinversion bzw. der Dreieckszerlegung approximativ durchzuführen. Anwendung findet diese Technik nicht nur bei der Lösung großer Gleichungssysteme, sondern auch bei Matrixgleichungen und der Berechnung von Matrixfunktionen.

F nf Minuten Mathematik

Author: Ehrhard Behrends
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783834890139
Release Date: 2007-08-26
Genre: Mathematics

Das Buch enthält einen Querschnitt durch die moderne und alltägliche Mathematik. Die 100 Beiträge sind aus der Kolumne "Fünf Minuten Mathematik" hervorgegangen, in der verschiedene mathematische Gebiete in einer für Laien verständlichen Sprache behandelt wurden. Diese Beiträge wurden für das Buch überarbeitet, stark erweitert und mit Illustrationen versehen. Der Leser findet hier den mathematischen Hintergrund und viele attraktive Fotos zur Veranschaulichung der Mathematik.

Numerische Behandlung partieller Differentialgleichungen

Author: Christian Großmann
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 351922089X
Release Date: 2005-11-25
Genre: Mathematics

Mathematiker, Naturwissenschaftler und Ingenieure erhalten mit diesem Lehrbuch eine Einführung in die numerische Behandlung partieller Differentialgleichungen. Diskutiert werden die grundlegenden Verfahren - Finite Differenzen, Finite Volumen und Finite Elemente - für die wesentlichen Typen partieller Differentialgleichungen: elliptische, parabolische und hyperbolische Gleichungen. Einbezogen werden auch moderne Methoden zur Lösung der diskreten Probleme. Hinweise auf aktuelle Software sowie zahlreiche Beispiele und Übungsaufgaben runden diese Einführung ab.

Nichtlineare Randwertprobleme

Author: Martin Hermann
Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG
ISBN: 9783110514964
Release Date: 2018-02-05
Genre: Mathematics

Band 2 von Numerik gewöhnlicher Differentialgleichungen beschäftigt sich mit der Lösung nichtlinearer Zweipunkt-Randwertprobleme mittels Schiessverfahren. Insbesondere werden auch numerische Techniken zur Berechnung und Darstellung der Lösungsmannigfaltigkeit parameterabhängiger Probleme in Form von Bifurkationsdiagrammen vorgestellt. Hierbei spielen erweiterte und transformierte Randwertprobleme für das Studium von Grenz- und Bifurkationspunkten eine zentrale Rolle. Die Darstellung des Stoffes erfolgt in leicht verständlicher und anschaulicher Form. Der Zweibänder ist für Einführungsvorlesungen sowie als Nachschlagewerk konzipiert und beide Bände decken den gesamten Bereich von den klassischen Techniken bis hin zu den modernen Algorithmen ab. Die Verfahren werden mathematisch exakt beschrieben und deren Umsetzung in eine Programmiersprache anhand von Beispielen in MATLAB illustriert. Lösung nichtlinearer RWPe mit modernen Schiessverfahren Mit einem neuen Kapitel über parameterabhängige RWPe Für Studenten der Mathematik, Physik und den Ingenieurwissenschaften Enthält eine Vielzahl von Beispielen Mit MATLAB-Programmen der wichtigsten Schiessverfahren (auch online erhältlich) Auch im Set mit Band 1: »Anfangswertprobleme und lineare Randwertprobleme« erhältlich Inhalt Nichtlineare Zweipunkt-Randwertprobleme Numerische Analyse von Einfach-Schießtechniken Numerische Analyse von Mehrfach-Schießtechniken Numerische Behandlung von parameterabhängigen Zweipunkt-Randwertproblemen Numerische Lösung nichtlinearer algebraischer Gleichungssysteme

Die gro en Fragen Mathematik

Author: Tony Crilly
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783827429186
Release Date: 2015-04-27
Genre: Mathematics

Die großen Fragen behandeln grundlegende Probleme und Konzepte in Wissenschaft und Philosophie, die Forscher und Denker seit jeher umtreiben. Anspruch der ambitionierten Reihe ist es, die Antworten auf diese Fragen zu präsentieren und damit die wichtigsten Gedanken der Menschheit in einzigartigen Übersichten zu bündeln. Im vorliegenden Band Mathematik, der einen Bogen spannt vom Beginn des Zählens und den idealen Platonischen Körpern bis zur Chaostheorie und dem Fermat’schen Theorem, setzt sich Tony Crilly mit jenen 20 Fragen auseinander, die das Herz der Mathematik und unseres Verständnisses der Welt bilden.

Efficient Transient Noise Analysis in Circuit Simulation

Author: Thorsten Sickenberger
Publisher: Logos Verlag Berlin GmbH
ISBN: 9783832519544
Release Date: 2008
Genre:

The current technological progress in microelectronics is driven by the desire to decrease feature sizes, increase frequencies and the need for low supply voltages. Amongst other effects the signal-to-noise ratio decreases and the transient noise analysis becomes necessary in the simulation of electronic circuits. Taking the inner electronic noise into account by means of Gaussian white noise currents, mathematical modelling leads to stochastic differential algebraic equations (SDAEs) with a large number of small noise sources. The simulation of such systems requires an efficient numerical time integration by mean-square convergent numerical methods.In this thesis, adaptive linear multi-step Maruyama schemes to solve stochastic differential equations (SDEs) and SDAEs are developed. A reliable local error estimate for systems with small noise is provided and a strategy for controlling the step-size and the number of solution paths simultaneously in one approximation is presented.Numerical experiments on industrial relevant real-life applications illustrate the theoretical findings.

Spectral Synthesis

Author: John J. Benedetto
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783322966612
Release Date: 2013-11-22
Genre: Technology & Engineering