@masterthesis{Engelhardt2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Engelhardt, Max Angel Ronan}, title = {Zwischen Simulation und Beweis - eine mathematische Analyse des Bienaym{\´e}-Galton-Watson-Prozesses und sein Einsatz innerhalb des Mathematikunterrichts}, doi = {10.25932/publishup-52447}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-524474}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {117}, year = {2021}, abstract = {Die Bienaym{\´e}-Galton-Watson Prozesse k{\"o}nnen f{\"u}r die Untersuchung von speziellen und sich entwickelnden Populationen verwendet werden. Die Populationen umfassen Individuen, welche sich identisch, zuf{\"a}llig, selbstst{\"a}ndig und unabh{\"a}ngig voneinander fortpflanzen und die jeweils nur eine Generation existieren. Die n-te Generation ergibt sich als zuf{\"a}llige Summe der Individuen der (n-1)-ten Generation. Die Relevanz dieser Prozesse begr{\"u}ndet sich innerhalb der Historie und der inner- und außermathematischen Bedeutung. Die Geschichte der Bienaym{\´e}-Galton-Watson-Prozesse wird anhand der Entwicklung des Konzeptes bis heute dargestellt. Dabei werden die Wissenschaftler:innen verschiedener Disziplinen angef{\"u}hrt, die Erkenntnisse zu dem Themengebiet beigetragen und das Konzept in ihren Fachbereichen angef{\"u}hrt haben. Somit ergibt sich die außermathematische Signifikanz. Des Weiteren erh{\"a}lt man die innermathematische Bedeutsamkeit mittels des Konzeptes der Verzweigungsprozesse, welches auf die Bienaym{\´e}-Galton-Watson Prozesse zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Die Verzweigungsprozesse stellen eines der aussagekr{\"a}ftigsten Modelle f{\"u}r die Beschreibung des Populationswachstums dar. Dar{\"u}ber hinaus besteht die derzeitige Wichtigkeit durch die Anwendungsm{\"o}glichkeit der Verzweigungsprozesse und der Bienaym{\´e}-Galton-Watson Prozesse innerhalb der Epidemiologie. Es werden die Ebola- und die Corona-Pandemie als Anwendungsfelder angef{\"u}hrt. Die Prozesse dienen als Entscheidungsst{\"u}tze f{\"u}r die Politik und erm{\"o}glichen Aussagen {\"u}ber die Auswirkungen von Maßnahmen bez{\"u}glich der Pandemien. Neben den Prozessen werden ebenfalls der bedingte Erwartungswert bez{\"u}glich diskreter Zufallsvariablen, die wahrscheinlichkeitserzeugende Funktion und die zuf{\"a}llige Summe eingef{\"u}hrt. Die Konzepte vereinfachen die Beschreibung der Prozesse und bilden somit die Grundlage der Betrachtungen. Außerdem werden die ben{\"o}tigten und weiterf{\"u}hrenden Eigenschaften der grundlegenden Themengebiete und der Prozesse aufgef{\"u}hrt und bewiesen. Das Kapitel erreicht seinen H{\"o}hepunkt bei dem Beweis des Kritikalit{\"a}tstheorems, wodurch eine Aussage {\"u}ber das Aussterben des Prozesses in verschiedenen F{\"a}llen und somit {\"u}ber die Aussterbewahrscheinlichkeit get{\"a}tigt werden kann. Die F{\"a}lle werden anhand der zu erwartenden Anzahl an Nachkommen eines Individuums unterschieden. Es zeigt sich, dass ein Prozess bei einer zu erwartenden Anzahl kleiner gleich Eins mit Sicherheit ausstirbt und bei einer Anzahl gr{\"o}ßer als Eins, die Population nicht in jedem Fall aussterben muss. Danach werden einzelne Beispiele, wie der linear fractional case, die Population von Fibroblasten (Bindegewebszellen) von M{\"a}usen und die Entstehungsfragestellung der Prozesse, angef{\"u}hrt. Diese werden mithilfe der erlangten Ergebnisse untersucht und einige ausgew{\"a}hlte zuf{\"a}llige Dynamiken werden im nachfolgenden Kapitel simuliert. Die Simulationen erfolgen durch ein in Python erstelltes Programm und werden mithilfe der Inversionsmethode realisiert. Die Simulationen stellen beispielhaft die Entwicklungen in den verschiedenen Kritikalit{\"a}tsf{\"a}llen der Prozesse dar. Zudem werden die H{\"a}ufigkeiten der einzelnen Populationsgr{\"o}ßen in Form von Histogrammen angebracht. Dabei l{\"a}sst sich der Unterschied zwischen den einzelnen F{\"a}llen best{\"a}tigen und es wird die Anwendungsm{\"o}glichkeit der Bienaym{\´e}-Galton-Watson Prozesse bei komplexeren Problemen deutlich. Histogramme bekr{\"a}ftigen, dass die einzelnen Populationsgr{\"o}ßen nur endlich oft vorkommen. Diese Aussage wurde von Galton aufgeworfen und in der Extinktions-Explosions-Dichotomie verwendet. Die dargestellten Erkenntnisse {\"u}ber das Themengebiet und die Betrachtung des Konzeptes werden mit einer didaktischen Analyse abgeschlossen. Die Untersuchung beinhaltet die Ber{\"u}cksichtigung der Fundamentalen Ideen, der Fundamentalen Ideen der Stochastik und der Leitidee „Daten und Zufall". Dabei ergibt sich, dass in Abh{\"a}ngigkeit der gew{\"a}hlten Perspektive die Anwendung der Bienaym{\´e}-Galton-Watson Prozesse innerhalb der Schule plausibel ist und von Vorteil f{\"u}r die Sch{\"u}ler:innen sein kann. F{\"u}r die Behandlung wird exemplarisch der Rahmenlehrplan f{\"u}r Berlin und Brandenburg analysiert und mit dem Kernlehrplan Nordrhein-Westfalens verglichen. Die Konzeption des Lehrplans aus Berlin und Brandenburg l{\"a}sst nicht den Schluss zu, dass die Bienaym{\´e}-Galton-Watson Prozesse angewendet werden sollten. Es l{\"a}sst sich feststellen, dass die zugrunde liegende Leitidee nicht vollumf{\"a}nglich mit manchen Fundamentalen Ideen der Stochastik vereinbar ist. Somit w{\"u}rde eine Modifikation hinsichtlich einer st{\"a}rkeren Orientierung des Lehrplans an den Fundamentalen Ideen die Anwendung der Prozesse erm{\"o}glichen. Die Aussage wird durch die Betrachtung und {\"U}bertragung eines nordrhein-westf{\"a}lischen Unterrichtsentwurfes f{\"u}r stochastische Prozesse auf die Bienaym{\´e}-Galton-Watson Prozesse unterst{\"u}tzt. Dar{\"u}ber hinaus werden eine Concept Map und ein Vernetzungspentagraph nach von der Bank konzipiert um diesen Aspekt hervorzuheben.}, language = {de} } @unpublished{KytmanovMyslivetsTarkhanov2004, author = {Kytmanov, Aleksandr and Myslivets, Simona and Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich}, title = {Zeta-function of a nonlinear system}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-26795}, year = {2004}, abstract = {Given a system of entire functions in Cn with at most countable set of common zeros, we introduce the concept of zeta-function associated with the system. Under reasonable assumptions on the system, the zeta-function is well defined for all s ∈ Zn with sufficiently large components. Using residue theory we get an integral representation for the zeta-function which allows us to construct an analytic extension of the zeta-function to an infinite cone in Cn.}, language = {en} } @article{FigariTeta2020, author = {Figari, Rodolfo and Teta, Alessandro}, title = {Zero-range hamiltonians for three quantum particles}, series = {Lectures in pure and applied mathematics}, journal = {Lectures in pure and applied mathematics}, number = {6}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, isbn = {978-3-86956-485-2}, issn = {2199-4951}, doi = {10.25932/publishup-47218}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-472189}, pages = {175 -- 184}, year = {2020}, language = {en} } @misc{Dahl2023, type = {Master Thesis}, author = {Dahl, Dorothee Sophie}, title = {Zahlen in den Fingern}, doi = {10.25932/publishup-60762}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-607629}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {118}, year = {2023}, abstract = {Die Debatte {\"u}ber den Einsatz von digitalen Werkzeugen in der mathematischen Fr{\"u}hf{\"o}rderung ist hoch aktuell. Lernspiele werden konstruiert, mit dem Ziel, mathematisches, informelles Wissen aufzubauen und so einen besseren Schulstart zu erm{\"o}glichen. Doch allein die digitale und spielerische Aufarbeitung f{\"u}hrt nicht zwingend zu einem Lernerfolg. Daher ist es umso wichtiger, die konkrete Implementation der theoretischen Konstrukte und Interaktionsm{\"o}glichkeiten mit den Werkzeugen zu analysieren und passend aufzubereiten. In dieser Masterarbeit wird dazu exemplarisch ein mathematisches Lernspiel namens „Fingu" f{\"u}r den Einsatz im vorschulischen Bereich theoretisch und empirisch im Rahmen der Artifact-Centric Activity Theory (ACAT) untersucht. Dazu werden zun{\"a}chst die theoretischen Hintergr{\"u}nde zum Zahlensinn, Zahlbegriffserwerb, Teil-Ganze-Verst{\"a}ndnis, der Anzahlwahrnehmung und -bestimmung, den Anzahlvergleichen und der Anzahldarstellung mithilfe von Fingern gem{\"a}ß der Embodied Cognition sowie der Verwendung von digitalen Werkzeugen und Multi-Touch-Ger{\"a}ten umfassend beschrieben. Anschließend wird die App Fingu erkl{\"a}rt und dann theoretisch entlang des ACAT-Review-Guides analysiert. Zuletzt wird die selbstst{\"a}ndig durchgef{\"u}hrte Studie mit zehn Vorschulkindern erl{\"a}utert und darauf aufbauend Verbesserungs- und Entwicklungsm{\"o}glichkeiten der App auf wissenschaftlicher Grundlage beigetragen. F{\"u}r Fingu l{\"a}sst sich abschließend festhalten, dass viele Prozesse wie die (Quasi-)Simultanerfassung oder das Z{\"a}hlen gef{\"o}rdert werden k{\"o}nnen, f{\"u}r andere wie das Teil-Ganze-Verst{\"a}ndnis aber noch Anpassungen und/oder die Begleitung durch Erwachsene n{\"o}tig ist.}, language = {de} } @article{GrevenSchroeder2018, author = {Greven, Christoph and Schroeder, Ulrik}, title = {Wissenschaftliches Arbeiten lernen}, series = {Commentarii informaticae didacticae}, journal = {Commentarii informaticae didacticae}, number = {10}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-416380}, pages = {151 -- 161}, year = {2018}, abstract = {Die Lehre von wissenschaftlichem Arbeiten stellt einen zentralen Aspekt in forschungsorientierten Studieng{\"a}ngen wie der Informatik dar. Trotz diverser Angebote werden mittel- und langfristig M{\"a}ngel in der Arbeitsqualit{\"a}t von Studierenden sichtbar. Dieses Paper analysiert daher das Profil der Studierenden, deren Anwendung des wissenschaftlichen Arbeitens, und das Angebot von Proseminaren zum Thema „Einf{\"u}hrung in das wissenschaftliche Arbeiten" einer deutschen Universit{\"a}t. Die Ergebnisse mehrerer Erhebungen zeigen dabei diverse Probleme bei Studierenden auf, u. a. bei dem Prozessverst{\"a}ndnis, dem Zeitmanagement und der Kommunikation.}, language = {de} } @unpublished{BaerPfaeffle2012, author = {B{\"a}r, Christian and Pf{\"a}ffle, Frank}, title = {Wiener measures on Riemannian manifolds and the Feynman-Kac formula}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-59998}, year = {2012}, abstract = {This is an introduction to Wiener measure and the Feynman-Kac formula on general Riemannian manifolds for Riemannian geometers with little or no background in stochastics. We explain the construction of Wiener measure based on the heat kernel in full detail and we prove the Feynman-Kac formula for Schr{\"o}dinger operators with bounded potentials. We also consider normal Riemannian coverings and show that projecting and lifting of paths are inverse operations which respect the Wiener measure.}, language = {en} } @article{LykovMalyshev2020, author = {Lykov, Alexander and Malyshev, Vadim}, title = {When bounded chaos becomes unbounded}, series = {Lectures in pure and applied mathematics}, journal = {Lectures in pure and applied mathematics}, number = {6}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, isbn = {978-3-86956-485-2}, issn = {2199-4951}, doi = {10.25932/publishup-47206}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-472060}, pages = {97 -- 106}, year = {2020}, language = {en} } @unpublished{ManicciaMughetti2001, author = {Maniccia, L. and Mughetti, M.}, title = {Weyl calculus for a class of subelliptic operators}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-26038}, year = {2001}, abstract = {Weyl-H{\"o}rmander calculus is used to get a parametrix in OPS¹-m sub(½, ½)(Ω)for a class of subelliptic pseudodifferential operators in OPS up(m)sub(1, 0)(Ω) with real non-negative principal symbol.}, language = {en} } @unpublished{BrauerKarp2008, author = {Brauer, Uwe and Karp, Lavi}, title = {Well-posedness of Einstein-Euler systems in asymptotically flat spacetimes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-30347}, year = {2008}, abstract = {We prove a local in time existence and uniqueness theorem of classical solutions of the coupled Einstein{Euler system, and therefore establish the well posedness of this system. We use the condition that the energy density might vanish or tends to zero at infinity and that the pressure is a certain function of the energy density, conditions which are used to describe simplified stellar models. In order to achieve our goals we are enforced, by the complexity of the problem, to deal with these equations in a new type of weighted Sobolev spaces of fractional order. Beside their construction, we develop tools for PDEs and techniques for hyperbolic and elliptic equations in these spaces. The well posedness is obtained in these spaces.}, language = {en} } @unpublished{AlsaedyTarkhanov2015, author = {Alsaedy, Ammar and Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich}, title = {Weak boundary values of solutions of Lagrangian problems}, volume = {4}, number = {2}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, issn = {2193-6943}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-72617}, pages = {24}, year = {2015}, abstract = {We define weak boundary values of solutions to those nonlinear differential equations which appear as Euler-Lagrange equations of variational problems. As a result we initiate the theory of Lagrangian boundary value problems in spaces of appropriate smoothness. We also analyse if the concept of mapping degree of current importance applies to the study of Lagrangian problems.}, language = {en} }