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Estimation of parameters and unobserved components for nonlinear systems from noisy time series
(2002)
We study the problem of simultaneous estimation of parameters and unobserved states from noisy data of nonlinear time-continuous systems, including the case of additive stochastic forcing. We propose a solution by adapting the recently developed statistical method of unscented Kalman filtering to this problem. Due to its recursive and derivative-free structure, this method minimizes the cost function in a computationally efficient and robust way. It is found that parameters as well as unobserved components can be estimated with high accuracy, including confidence bands, from heavily noise-corrupted data.
We analyze the variability in the x-ray lightcurves of the black hole candidate Cygnus X-1 by linear and nonlinear time series analysis methods. While a linear model describes the overall second order properties of the observed data well, surrogate data analysis reveals a significant deviation from linearity. We discuss the relation between shot noise models usually applied to analyze these data and linear stochastic autoregressive models. We debate statistical and interpretational issues of surrogate data testing for the present context. Finally, we suggest a combination of tools from linear and nonlinear time series analysis methods as a procedure to test the predictions of astrophysical models on observed data.
Using a special technique of data analysis, we have found out 34 grand minima of solar activity obtained from a 7,700 years long Δ14C record. The method used rests on a proper filtering of the Δ14C record and the extrapolation of verifiable results for the later history back in time. Additionally, we use a method of nonlinear dynamics, the recurrence rate, to back up the results. Our findings are not contradictory to the record of solar maxima resp. minima by Eddy [5], but constitute a considerable extension. Hence, it has become possible to look closer at the validity of models. This way, we have tested several models for solar activity, esp. the model of Barnes et al. [1]. There are hints for that the grand minima might solely be driven by the 209 year period found in the Δ14C record.
Portal alumni
(2005)
Liebe Leserin, lieber Leser, erforschen, was die Welt im Innersten zusammenhält- das ist für viele Studierende ein Traum. Doch welche Opfer muss man bringen, um ihn zu verwirklichen? Welche Bemfsperspektive hat der Bemf Forscher heute noch? Auch viele Absolventen der Universität Potsdam müssen sich diese Fragen beantworten. Zu welchen Antworten einige dabei gekommen sind und welche Probleme sie zu bewältigen haben, vom Spaß am Forschen und von Zukunftsängsten berichten sie in der Rubrik "Forscherkarrieren". Gelder für die Forschung fließen in Deutschland zu spärlich, verglichen mit anderen führenden Industrienationen. So sind die Bedingungen für Forscher hierzulande nicht die besten. Manchen jungen Wissenschaftler zieht es- mitunter notgedrungen- ins Ausland. Wie Deutschland dadurch seine ZukunftsHihigkeit riskiert, thematisiert der Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft, Prof. Dr. Hans-Jörg Bullinger, in der Rubrik "wissenstransfer". Auch die Universität ist kein Garant für eine gesicherte Zukunft in der Forschung. Wer sechs Jahre nach der Promotion den Sprung zur Professur nicht geschafft hat, geht einer ungewissen Zukunft als Privatdozent entgegen. Seit einigen Jahren gibt es neben der Habilitation noch einen zweiten Weg zur Professur- die Juniorprofessur. Auch an der Universität Potsdam gibt es seit 2002 Juniorprofessoren, von denen die ersten jetzt evaluiert wurden. Näheres dazu finden Sie ebenfalls in der Rubrik "wissenstransfer". Wer noch nach einer Finanzierungsmöglichkeit für seine Promotion sucht, findet Tipps in der Rubrik "wegweiser". Die Redaktion wünscht Ihnen viel Vergnügen beim Lesen von Portal alumni und freut sich auf zahlreiche Leserbriefe.