TY - GEN A1 - Ehlen, Tobias A1 - Flöge, Annie A1 - Göbel, Franziska A1 - Keller, Peter A1 - Rœlly, Sylvie ED - Keller, Peter ED - Rœlly, Sylvie T1 - Übungsbuch zur Stochastik BT - Aufgaben und Lösungen ; Grundlegende Konzepte und Anwendungen N2 - Dieses Buch stellt Übungen zu den Grundbegriffen und Grundsätzen der Stochastik und ihre Lösungen zur Verfügung. So wie man Tonleitern in der Musik trainiert, so berechnet man Übungsaufgaben in der Mathematik. In diesem Sinne soll dieses Übungsbuch vor allem als Vorlage dienen für das eigenständige, eigenverantwortliche Lernen und Üben. Die Schönheit und Einzigartigkeit der Wahrscheinlichkeitstheorie besteht darin, dass sie eine Vielzahl von realen Phänomenen modellieren kann. Daher findet man hier Aufgaben mit Verbindungen zur Geometrie, zu Glücksspielen, zur Versicherungsmathematik, zur Demographie und vielen anderen Themen. N2 - This book provides exercises on the basic concepts and principles of stochastics and their solutions. Just as one trains scales in music, one calculates exercises in mathematics. In this sense, this exercise book is primarily intended to serve as a template for independent learning and practice. The beauty and uniqueness of probability theory is that it can model a variety of real phenomena. Therefore, one can find exercises with connections to geometry, gambling, actuarial mathematics, demography and many other topics. KW - Aufgabensammlung KW - Wahrscheinlichkeitstheorie KW - Stochastik KW - Wahrscheinlichkeitsverteilung KW - Zufallsvariable KW - Grenzwertsatz KW - Konfidenzintervall KW - exercise collection KW - probability theory KW - stochastics KW - probability distribution KW - random variable KW - limit theorem KW - confidence interval Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-595939 SN - 978-3-86956-563-7 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Zehmisch, René T1 - Über Waldidentitäten der Brownschen Bewegung N2 - Aus dem Inhalt: 1 Abraham Wald (1902-1950) 2 Einführung der Grundbegriffe. Einige technische bekannte Ergebnisse 2.1 Martingal und Doob-Ungleichung 2.2 Brownsche Bewegung und spezielle Martingale 2.3 Gleichgradige Integrierbarkeit von Prozessen 2.4 Gestopptes Martingal 2.5 Optionaler Stoppsatz von Doob 2.6 Lokales Martingal 2.7 Quadratische Variation 2.8 Die Dichte der ersten einseitigen Überschreitungszeit der Brown- schen Bewegung 2.9 Waldidentitäten für die Überschreitungszeiten der Brownschen Bewegung 3 Erste Waldidentität 3.1 Burkholder, Gundy und Davis Ungleichungen der gestoppten Brown- schen Bewegung 3.2 Erste Waldidentität für die Brownsche Bewegung 3.3 Verfeinerungen der ersten Waldidentität 3.4 Stärkere Verfeinerung der ersten Waldidentität für die Brown- schen Bewegung 3.5 Verfeinerung der ersten Waldidentität für spezielle Stoppzeiten der Brownschen Bewegung 3.6 Beispiele für lokale Martingale für die Verfeinerung der ersten Waldidentität 3.7 Überschreitungszeiten der Brownschen Bewegung für nichtlineare Schranken 4 Zweite Waldidentität 4.1 Zweite Waldidentität für die Brownsche Bewegung 4.2 Anwendungen der ersten und zweitenWaldidentität für die Brown- schen Bewegung 5 Dritte Waldidentität 5.1 Dritte Waldidentität für die Brownsche Bewegung 5.2 Verfeinerung der dritten Waldidentität 5.3 Eine wichtige Voraussetzung für die Verfeinerung der drittenWal- didentität 5.4 Verfeinerung der dritten Waldidentität für spezielle Stoppzeiten der Brownschen Bewegung 6 Waldidentitäten im Mehrdimensionalen 6.1 Erste Waldidentität im Mehrdimensionalen 6.2 Zweite Waldidentität im Mehrdimensionalen 6.3 Dritte Waldidentität im Mehrdimensionalen 7 Appendix T3 - Mathematische Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie : Preprint - 2008, 04 Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49469 ER - TY - THES A1 - Engelhardt, Max Angel Ronan T1 - Zwischen Simulation und Beweis - eine mathematische Analyse des Bienaymé-Galton-Watson-Prozesses und sein Einsatz innerhalb des Mathematikunterrichts T1 - Between simulation and proof - a mathematical analysis of the Bienaymé-Galton-Watson-process and its application in mathematics lessons N2 - Die Bienaymé-Galton-Watson Prozesse können für die Untersuchung von speziellen und sich entwickelnden Populationen verwendet werden. Die Populationen umfassen Individuen, welche sich identisch, zufällig, selbstständig und unabhängig voneinander fortpflanzen und die jeweils nur eine Generation existieren. Die n-te Generation ergibt sich als zufällige Summe der Individuen der (n-1)-ten Generation. Die Relevanz dieser Prozesse begründet sich innerhalb der Historie und der inner- und außermathematischen Bedeutung. Die Geschichte der Bienaymé-Galton-Watson-Prozesse wird anhand der Entwicklung des Konzeptes bis heute dargestellt. Dabei werden die Wissenschaftler:innen verschiedener Disziplinen angeführt, die Erkenntnisse zu dem Themengebiet beigetragen und das Konzept in ihren Fachbereichen angeführt haben. Somit ergibt sich die außermathematische Signifikanz. Des Weiteren erhält man die innermathematische Bedeutsamkeit mittels des Konzeptes der Verzweigungsprozesse, welches auf die Bienaymé-Galton-Watson Prozesse zurückzuführen ist. Die Verzweigungsprozesse stellen eines der aussagekräftigsten Modelle für die Beschreibung des Populationswachstums dar. Darüber hinaus besteht die derzeitige Wichtigkeit durch die Anwendungsmöglichkeit der Verzweigungsprozesse und der Bienaymé-Galton-Watson Prozesse innerhalb der Epidemiologie. Es werden die Ebola- und die Corona-Pandemie als Anwendungsfelder angeführt. Die Prozesse dienen als Entscheidungsstütze für die Politik und ermöglichen Aussagen über die Auswirkungen von Maßnahmen bezüglich der Pandemien. Neben den Prozessen werden ebenfalls der bedingte Erwartungswert bezüglich diskreter Zufallsvariablen, die wahrscheinlichkeitserzeugende Funktion und die zufällige Summe eingeführt. Die Konzepte vereinfachen die Beschreibung der Prozesse und bilden somit die Grundlage der Betrachtungen. Außerdem werden die benötigten und weiterführenden Eigenschaften der grundlegenden Themengebiete und der Prozesse aufgeführt und bewiesen. Das Kapitel erreicht seinen Höhepunkt bei dem Beweis des Kritikalitätstheorems, wodurch eine Aussage über das Aussterben des Prozesses in verschiedenen Fällen und somit über die Aussterbewahrscheinlichkeit getätigt werden kann. Die Fälle 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 größer 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 Mäusen und die Entstehungsfragestellung der Prozesse, angeführt. Diese werden mithilfe der erlangten Ergebnisse untersucht und einige ausgewählte zufällige 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 Kritikalitätsfällen der Prozesse dar. Zudem werden die Häufigkeiten der einzelnen Populationsgrößen in Form von Histogrammen angebracht. Dabei lässt sich der Unterschied zwischen den einzelnen Fällen bestätigen und es wird die Anwendungsmöglichkeit der Bienaymé-Galton-Watson Prozesse bei komplexeren Problemen deutlich. Histogramme bekräftigen, dass die einzelnen Populationsgrößen nur endlich oft vorkommen. Diese Aussage wurde von Galton aufgeworfen und in der Extinktions-Explosions-Dichotomie verwendet. Die dargestellten Erkenntnisse über das Themengebiet und die Betrachtung des Konzeptes werden mit einer didaktischen Analyse abgeschlossen. Die Untersuchung beinhaltet die Berücksichtigung der Fundamentalen Ideen, der Fundamentalen Ideen der Stochastik und der Leitidee „Daten und Zufall“. Dabei ergibt sich, dass in Abhängigkeit der gewählten Perspektive die Anwendung der Bienaymé-Galton-Watson Prozesse innerhalb der Schule plausibel ist und von Vorteil für die Schüler:innen sein kann. Für die Behandlung wird exemplarisch der Rahmenlehrplan für Berlin und Brandenburg analysiert und mit dem Kernlehrplan Nordrhein-Westfalens verglichen. Die Konzeption des Lehrplans aus Berlin und Brandenburg lässt nicht den Schluss zu, dass die Bienaymé-Galton-Watson Prozesse angewendet werden sollten. Es lässt sich feststellen, dass die zugrunde liegende Leitidee nicht vollumfänglich mit manchen Fundamentalen Ideen der Stochastik vereinbar ist. Somit würde eine Modifikation hinsichtlich einer stärkeren Orientierung des Lehrplans an den Fundamentalen Ideen die Anwendung der Prozesse ermöglichen. Die Aussage wird durch die Betrachtung und Übertragung eines nordrhein-westfälischen Unterrichtsentwurfes für stochastische Prozesse auf die Bienaymé-Galton-Watson Prozesse unterstützt. Darüber hinaus werden eine Concept Map und ein Vernetzungspentagraph nach von der Bank konzipiert um diesen Aspekt hervorzuheben. N2 - The Bienaymé-Galton-Watson processes can be used to study special and developing populations. These populations include individuals that reproduce identically, randomly, separately, independently of each other, and which exist only for one generation. The n-th generation is the random sum of the individuals of the (n-1)-th generation. The relevance of these processes is based on their history and their significance in mathematical and extra-mathematical contexts. The history of the Bienaymé-Galton-Watson processes is illustrated by the development of the concept to the present day. Various scientists from different disciplines who have contributed to the topic in their respective fields are listed. This illustrates moreover the significance in extra-mathematical contexts. Furthermore, the inner- mathematical magnitude is obtained by means of the superordinate concept of branching processes, which can be traced back to the Bienaymé-Galton-Watson processes. These branching processes are one of the most significant models for describing population growth. In addition, the current importance arises from the applicability of branching processes and the Bienaymé-Galton-Watson processes within epidemiology. The Ebola and Corona pandemics are mentioned as fields of application. The processes serve as a basis for political decision-making and enable statements made on the impact of pandemic measures. In addition to the processes, the conditional expectation value for discrete random variables, the probability generating function and the random sum are also introduced. These concepts simplify the description of the processes and thus form the basis of the considerations. Also, the required and further properties of the basic topics and processes are listed and demonstrated. The chapter reaches its climax with the proof of the criticality theorem, whereby a statement can be made about the extinction of the process in different cases and thus about the extinction probability. These cases are distinguished based on the expected number of offspring from the individuals. It turns out that a process with an expected number of less than one certainly becomes extinct. On the contrary, a process with a number greater than one does not necessarily has to die out. Individual examples are then given, such as the linear fractional case, the population of fibroblasts (connective tissue cells) of mice and the question of origin. These are investigated using the results obtained and some selected random dynamics are simulated in the following chapter. The simulations are carried out by a Python self-written program and are realized using the inversion method. These simulations exemplify the developments in the different criticality cases of the processes. Besides, the frequencies of the individual population sizes are displayed in the form of histograms. The difference between the individual cases can be confirmed and the analysis of the fibroblasts reveals the applicability of the Bienaymé-Galton-Watson processes to more complex problems. Histograms confirm that the individual population sizes occur only finitely often. This statement was raised by Galton and is used in the extinction-explosion dichotomy. The presented findings about the topic and the consideration of the concept are concluded with an analysis of didactic-background. This involves the fundamental ideas, the fundamental ideas of stochastics and the guiding idea of data and chance. Depending on the chosen perspective, the use of the Bienaymé-Galton-Watson processes within the school is plausible and may be beneficial for the students. For the treatment, the Rahmenlehrplan for Berlin and Brandenburg is analysed and compared with the core curriculum of Nord Rhine-Westphalia as an example. The design of the curriculum of Berlin and Brandenburg does not allow the conclusion of applying the Bienaymé-Galton-Watson processes. It can be seen that the underlying guiding idea is not fully compatible with some fundamental ideas of stochastics. Thus, a modification to the curriculum more oriented towards these fundamental ideas would allow the application of the processes. This statement is supported by the observation and transfer of a North Rhine-Westphalian teaching design for stochastic processes to the Bienaymé-Galton-Watson processes by means of chain letters. In addition, a concept map and a Vernetzungspentagraph by von der Bank are designed to highlight this aspect. KW - Bienaymé-Galton-Watson Prozess KW - Kritikalitätstheorem KW - Verzweigungsprozess KW - Populationen KW - linear fractional case KW - bedingter Erwartungswert KW - zufällige Summe KW - Simulation KW - wahrscheinlichkeitserzeugende Funktion KW - Historie der Verzweigungsprozesse KW - Instabilität des Prozesses KW - Aussterbewahrscheinlichkeit KW - Geometrische Reproduktionsverteilung KW - Fibroblasten KW - Entstehungsfragestellung KW - Fundamentale Ideen KW - Leitidee „Daten und Zufall“ KW - Rahmenlehrplan KW - Markov-Ketten KW - Corona KW - Bienaymé-Galton-Watson process KW - criticality theorem KW - branching process KW - populations KW - linear fractional case KW - conditional expectation value KW - random sum KW - simulation KW - probability generating function KW - history of branching processes KW - instability of the process KW - extinction probability KW - geometric reproduction distribution KW - fibroblasts KW - question of origin KW - fundamental ideas KW - guiding idea “Daten und Zufall” KW - Rahmenlehrplan KW - Markov chains KW - Corona Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-524474 ER - TY - INPR A1 - Kytmanov, Aleksandr A1 - Myslivets, Simona A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - Zeta-function of a nonlinear system N2 - 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. T3 - Preprint - (2004) 19 Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26795 ER - TY - JOUR A1 - Figari, Rodolfo A1 - Teta, Alessandro T1 - Zero-range hamiltonians for three quantum particles JF - Lectures in pure and applied mathematics KW - random point processes KW - statistical mechanics KW - stochastic analysis Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-472189 SN - 978-3-86956-485-2 SN - 2199-4951 SN - 2199-496X IS - 6 SP - 175 EP - 184 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Dahl, Dorothee Sophie T1 - Zahlen in den Fingern T1 - Numbers and fingers BT - eine Analyse des Lernspiels Fingu in Bezug auf den frühkindlichen Zahlerwerb im Rahmen der Artifact-Centric Activity Theory BT - an analysis of the learning game Fingu in relation to early numeracy acquisition within the framework of the artifact-centric activity theory N2 - Die Debatte über den Einsatz von digitalen Werkzeugen in der mathematischen Frühförderung ist hoch aktuell. Lernspiele werden konstruiert, mit dem Ziel, mathematisches, informelles Wissen aufzubauen und so einen besseren Schulstart zu ermöglichen. Doch allein die digitale und spielerische Aufarbeitung führt nicht zwingend zu einem Lernerfolg. Daher ist es umso wichtiger, die konkrete Implementation der theoretischen Konstrukte und Interaktionsmöglichkeiten mit den Werkzeugen zu analysieren und passend aufzubereiten. In dieser Masterarbeit wird dazu exemplarisch ein mathematisches Lernspiel namens „Fingu“ für den Einsatz im vorschulischen Bereich theoretisch und empirisch im Rahmen der Artifact-Centric Activity Theory (ACAT) untersucht. Dazu werden zunächst die theoretischen Hintergründe zum Zahlensinn, Zahlbegriffserwerb, Teil-Ganze-Verständnis, der Anzahlwahrnehmung und -bestimmung, den Anzahlvergleichen und der Anzahldarstellung mithilfe von Fingern gemäß der Embodied Cognition sowie der Verwendung von digitalen Werkzeugen und Multi-Touch-Geräten umfassend beschrieben. Anschließend wird die App Fingu erklärt und dann theoretisch entlang des ACAT-Review-Guides analysiert. Zuletzt wird die selbstständig durchgeführte Studie mit zehn Vorschulkindern erläutert und darauf aufbauend Verbesserungs- und Entwicklungsmöglichkeiten der App auf wissenschaftlicher Grundlage beigetragen. Für Fingu lässt sich abschließend festhalten, dass viele Prozesse wie die (Quasi-)Simultanerfassung oder das Zählen gefördert werden können, für andere wie das Teil-Ganze-Verständnis aber noch Anpassungen und/oder die Begleitung durch Erwachsene nötig ist. N2 - The current debate about the use of digital tools in early mathematical education has a lot of relevance these days. Educational games are designed with the aim of building mathematical informal knowledge and thus enabling a better start to school. But digital and playful implementation alone does not necessarily lead to learning. Therefore, it is important to analyze the media in detail and with regard to the theoretical constructs. In this master's thesis, a mathematical learning game called “Fingu” for preschool children is analyzed theoretically and empirically within the framework of the Artifact-Centric Activity Theory (ACAT). First, the theoretical background is described, that is the number sense, number concept acquisition, part-whole understanding, number perception and determination, number comparisons and number representation using fingers according to embodied cognition as well as the use of digital tools and multi-touch. The app itself is explained and then analyzed theoretically using the ACAT review guide. Finally, the conducted study with ten preschool children is presented. Based on those results and the scientific basis, possible improvements and development of the app are explained. For Fingu, it can be concluded that many processes such as perceptual or conceptual subitizing or counting can be improved, but for others such as part-whole understanding, adjustments and/or adult support are still necessary. KW - Zahlerwerb KW - Frühförderung KW - Lernspiele KW - Videostudie KW - ACAT KW - number KW - part-whole concept Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-607629 ER - TY - JOUR A1 - Greven, Christoph A1 - Schroeder, Ulrik T1 - Wissenschaftliches Arbeiten lernen BT - Eine Problemanalyse JF - Commentarii informaticae didacticae N2 - Die Lehre von wissenschaftlichem Arbeiten stellt einen zentralen Aspekt in forschungsorientierten Studiengängen wie der Informatik dar. Trotz diverser Angebote werden mittel- und langfristig Mängel in der Arbeitsqualität von Studierenden sichtbar. Dieses Paper analysiert daher das Profil der Studierenden, deren Anwendung des wissenschaftlichen Arbeitens, und das Angebot von Proseminaren zum Thema „Einführung in das wissenschaftliche Arbeiten“ einer deutschen Universität. Die Ergebnisse mehrerer Erhebungen zeigen dabei diverse Probleme bei Studierenden auf, u. a. bei dem Prozessverständnis, dem Zeitmanagement und der Kommunikation. KW - Wissenschaftliches Arbeiten KW - Hochschullehre KW - Informatik KW - Forschung KW - Informationskompetenz KW - forschungsorientiertes Lernen KW - Analyse Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-416380 IS - 10 SP - 151 EP - 161 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Bär, Christian A1 - Pfäffle, Frank T1 - Wiener measures on Riemannian manifolds and the Feynman-Kac formula N2 - 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 Schrödinger 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. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1(2012)17 KW - Wiener measure KW - conditional Wiener measure KW - Brownian motion KW - Brownian bridge KW - Riemannian manifold Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59998 ER - TY - JOUR A1 - Lykov, Alexander A1 - Malyshev, Vadim T1 - When bounded chaos becomes unbounded JF - Lectures in pure and applied mathematics KW - random point processes KW - statistical mechanics KW - stochastic analysis Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-472060 SN - 978-3-86956-485-2 SN - 2199-4951 SN - 2199-496X IS - 6 SP - 97 EP - 106 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Maniccia, L. A1 - Mughetti, M. T1 - Weyl calculus for a class of subelliptic operators N2 - Weyl-Hörmander 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. T3 - Preprint - (2001) 19 Y1 - 2001 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26038 ER - TY - INPR A1 - Brauer, Uwe A1 - Karp, Lavi T1 - Well-posedness of Einstein-Euler systems in asymptotically flat spacetimes N2 - 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. T3 - Preprint - (2008) 07 Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-30347 ER - TY - INPR A1 - Alsaedy, Ammar A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - Weak boundary values of solutions of Lagrangian problems N2 - 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. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 4 (2015) 2 KW - nonlinear equations KW - Lagrangian system KW - weak boundary values KW - quasilinear Fredholm operator KW - mapping degree Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-72617 SN - 2193-6943 VL - 4 IS - 2 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Meyerhöfer, Wolfram T1 - Was testen Tests? Objektiv-hermeneutische Analysen am Beispiel von TIMSS und PISA T1 - What do tests test? Objective-hermeneutic analyses illustrated by TIMSS and PISA N2 - Als ich anfing, ein Thema für meine Promotion zu erarbeiten, fand ich Massentests ziemlich beeindruckend. TIMSS: über 500000 Schüler getestet. PISA: 180000 Schüler getestet. Ich wollte diese Datenbasis nutzen, um Erkenntnisse für die Gestaltung von Unterricht zu gewinnen. Leider kam ich damit nicht weit. Je tiefer ich mich mit den Tests und den dahinterstehenden Theorien befasste, desto deutlicher schälte sich heraus, dass mit diesen Tests keine neue Erkenntnis generiert werden kann. Fast alle Schlussfolgerungen, die aus den Tests gezogen werden, konnten gar nicht aus den Tests selbst gewonnen werden. Ich konzentrierte mich zunehmend auf die Testaufgaben, weil die Geltung der Aussage eines Tests an der Aufgabe erzeugt wird: In der Aufgabe gerinnt das, was die Tester als „mathematische Leistungsfähigkeit“ konstruieren. Der Schüler wiederum hat nur die Aufgabe vor sich. Es gibt nur „gelöst“ (ein Punkt) und „ungelöst“ (kein Punkt). Damit der Schüler den Punkt bekommt, muss er an der richtigen Stelle ankreuzen, oder er muss etwas hinschrei-ben, wofür der Auswerter einen Punkt gibt. In der Dissertation wird untersucht, was die Aufgaben testen, was also alles in das Konstrukt von „mathematischer Leistungsfähigkeit“ einfließt, und ob es das ist, was der Test testen soll. Es stellte sich durchaus erstaunliches heraus: - Oftmals gibt es so viele Möglichkeiten, zur gewünschten Lösung (die nicht in jedem Fall die richtige Lösung ist) zu gelangen, dass man nicht benennen kann, welche Fähigkeit die Aufgabe eigentlich misst. Das Konstrukt „mathematische Leistungsfähigkeit“ wird damit zu einem zufälligen. - Es werden Komponenten von Testfähigkeit mitgemessen: Viele Aufgaben enthalten Irritationen, welche von testerfahrenen Schülern leichter überwunden werden können als von testunerfahrenen. Es gibt Aufgaben, die gelöst werden können, ohne dass man über die Fähigkeit verfügt, die getestet werden soll. Umgekehrt gibt es Aufgaben, die man eventuell nicht lösen kann, obwohl man über diese Fähigkeit verfügt. Als Kernkompetenz von Testfähigkeit stellt sich heraus, weder das gestellte mathematische Problem noch die angeblichen realen Proble-me ernst zu nehmen, sondern sich statt dessen auf das zu konzentrieren, was die Tester angekreuzt oder hinge-schrieben sehen wollen. Prinzipiell erweist es sich als günstig, mittelmäßig zu arbeiten, auf intellektuelle Tiefe in der Auseinandersetzung mit den Aufgaben also zu verzichten. - Man kann bei Multiple-Choice-Tests raten. Die PISA-Gruppe behauptet zwar, dieses Problem technisch über-winden zu können, dies erweist sich aber als Fehleinschätzung. - Sowohl bei TIMSS als auch bei PISA stellt sich heraus, dass die vorgeblich verwendeten didaktischen und psychologischen Theorien lediglich theoretische Mäntel für eine theoriearme Testerstellung sind. Am Beispiel der Theorie der mentalen Situationsmodelle (zur Bearbeitung von realitätsnahen Aufgaben) wird dies ausführlich exemplarisch ausgearbeitet. Das Problem reproduziert sich in anderen Theoriefeldern. Die Tests werden nicht durch Operationalisierungen von Messkonstrukten erstellt, sondern durch systematisches Zusammenstückeln von Aufgaben. - Bei PISA sollte „Mathematical Literacy“ getestet werden. Verkürzt sollte das die Fähigkeit sein, „die Rolle, die Mathematik in der Welt spielt, zu erkennen und zu verstehen, begründete mathematische Urteile abzugeben und sich auf eine Weise mit der Mathematik zu befassen, die den Anforderungen des gegenwärtigen und künftigen Lebens einer Person als eines konstruktiven, engagierten und reflektierten Bürgers entspricht“ (PISA-Eigendarstellung). Von all dem kann angesichts der Aufgaben keine Rede sein. - Bei der Untersuchung des PISA-Tests drängte sich ein mathematikdidaktischer Habitus auf, der eine separate Untersuchung erzwang. Ich habe ihn unter dem Stichwort der „Abkehr von der Sache“ zusammengefasst. Er ist geprägt von Zerstörungen des Mathematischen bei gleichzeitiger Überbetonung des Fachsprachlichen und durch Verwerfungen des Mathematischen und des Realen bei realitätsnahen Aufgaben. Letzteres gründet in der Nicht-beachtung der Authentizität sowohl des Realen als auch des Mathematischen. Die Arbeit versammelt neben den Untersuchungen zu TIMSS und PISA ein ausführliches Kapitel über das Prob-lem des Testens und eine Darstellung der Methodologie und Praxis der Objektiven Hermeneutik. KW - Tests KW - PISA KW - Objektive Hermeneutik KW - Habitus KW - Mathematikaufgaben KW - Tests KW - PISA KW - Objektive Hermeneutik KW - Habitus KW - Mathematics Tasks Y1 - 2003 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-12848 ER - TY - JOUR A1 - Meyerhöfer, Wolfram T1 - Was misst TIMSS? BT - Einige Überlegungen zum Problem der Interpretierbarkeit der erhobenen Daten N2 - Bei der Erstellung und Interpretation mathematischer Leistungstests steht die Frage, was eine Aufgabe mißt. Der Artikel stellt mit der strukturalen oder objektiven Hermeneutik eine Methode vor, mit der die verschiedenen Dimensionen der von einer Aufgabe erfassten Fähigkeiten herausgearbeitet werden können. Dabei werden fachliche Anforderungen, Irritationsmomente und das durch die Aufgabe transportierte Bild vom jeweiligen Fach ebenso erfasst wie Momente, die man eher als Testfähigkeit bezeichnen würde.Am Beispiel einer TIMSS-Aufgabe wird diskutiert, dass das von den Testerstellern benutzte theoretische Konstrukt kaum geeignet ist, nachhaltig zu beschreiben, was eine Aufgabe misst. N2 - The design and interpretation of aptitude tests in mathematics provoke questions as to what each of the set tasks actually measures. With structural or objective hermeneutics, this article introduces a methodology capable of discerning the various dimensions of skills required for a particular task. Not only does this approach allow for the recognition of the technical requirements of the task, its off-putting factors and the image of the subject conveyed. The methodology is also able to locate the elements addressing the kind of skill that can more accurately be clas-sified as 'test ability'. Focusing on an example selected from a TIMSS aptitude test, the discussion seeks to de-monstrate that the theoretical construction employed in setting the test is hardly suited to define with any sense of permanence what is measured by each task. KW - TIMSS KW - Leistungstests KW - Testfähigkeit KW - Hermeneutik KW - TIMSS KW - aptitude tests KW - test ability KW - hermeneutics Y1 - 2001 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-224 SP - 1 EP - 11 ER - TY - JOUR A1 - Seegerer, Stefan A1 - Romeike, Ralf T1 - Was jeder über Informatik lernen sollte BT - Eine Analyse von Hochschulkursen für Studierende anderer Fachrichtungen JF - Commentarii informaticae didacticae N2 - Um für ein Leben in der digitalen Gesellschaft vorbereitet zu sein, braucht jeder heute in verschiedenen Situationen umfangreiche informatische Grundlagen. Die Bedeutung von Informatik nimmt nicht nur in immer mehr Bereichen unseres täglichen Lebens zu, sondern auch in immer mehr Ausbildungsrichtungen. Um junge Menschen auf ihr zukünftiges Leben und/oder ihre zukünftige berufliche Tätigkeit vorzubereiten, bieten verschiedene Hochschulen Informatikmodule für Studierende anderer Fachrichtungen an. Die Materialien jener Kurse bilden einen umfangreichen Datenpool, um die für Studierende anderer Fächer bedeutenden Aspekte der Informatik mithilfe eines empirischen Ansatzes zu identifizieren. Im Folgenden werden 70 Module zu informatischer Bildung für Studierende anderer Fachrichtungen analysiert. Die Materialien – Publikationen, Syllabi und Stundentafeln – werden zunächst mit einer qualitativen Inhaltsanalyse nach Mayring untersucht und anschließend quantitativ ausgewertet. Basierend auf der Analyse werden Ziele, zentrale Themen und Typen eingesetzter Werkzeuge identifiziert. KW - Informatik für alle KW - Hochschulkurse KW - Andere Fachrichtungen KW - Inhaltsanalyse Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-416298 IS - 12 SP - 13 EP - 28 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Grillenberger, Andreas A1 - Romeike, Ralf T1 - Was ist Data Science? BT - Ermittlung der informatischen Inhalte durch Analyse von Studienangeboten JF - Commentarii informaticae didacticae N2 - In Zusammenhang mit den Entwicklungen der vergangenen Jahre, insbesondere in den Bereichen Big Data, Datenmanagement und Maschinenlernen, hat sich der Umgang mit Daten und deren Analyse wesentlich weiterentwickelt. Mittlerweile wird die Datenwissenschaft als eigene Disziplin angesehen, die auch immer stärker durch entsprechende Studiengänge an Hochschulen repräsentiert wird. Trotz dieser zunehmenden Bedeutung ist jedoch oft unklar, welche konkreten Inhalte mit ihr in Verbindung stehen, da sie in verschiedensten Ausprägungen auftritt. In diesem Beitrag werden daher die hinter der Data Science stehenden informatischen Inhalte durch eine qualitative Analyse der Modulhandbücher etablierter Studiengänge aus diesem Bereich ermittelt und so ein Beitrag zur Charakterisierung dieser Disziplin geleistet. Am Beispiel der Entwicklung eines Data-Literacy-Kompetenzmodells, die als Ausblick skizziert wird, wird die Bedeutung dieser Charakterisierung für die weitere Forschung expliziert. KW - Data Science KW - Big Data KW - Inhalte KW - Studiengänge KW - Data Literacy KW - Kompetenzen Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-416369 IS - 10 SP - 119 EP - 134 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Weicker, Karsten T1 - Vorlesungs-Pflege BT - Maßnahmen zur Runderneuerung degenerierender Informatikvorlesungen JF - Commentarii informaticae didacticae N2 - Ähnlich zu Alterungsprozessen bei Software degenerieren auch Vorlesungen, wenn sie nicht hinreichend gepflegt werden. Die Gründe hierfür werden ebenso beleuchtet wie mögliche Indikatoren und Maßnahmen – der Blick ist dabei immer der eines Informatikers. An drei Vorlesungen wird erläutert, wie der Degeneration von Lehrveranstaltungen gegengewirkt werden kann. Mangels hinreichend großer empirischer Daten liefert das Paper keine unumstößlichen Wahrheiten. Ein Ziel ist es vielmehr Kollegen, die ähnliche Phänomene beobachten, einen ersten Anker für einen inneren Diskurs zu bieten. Ein langfristiges Ziel ist die Sammlung eines Katalogs an Maßnahmen zur Pflege von Informatikvorlesungen. KW - Wartung von Lehrveranstaltungen KW - Re-Engineering KW - Strukturverbesserung KW - Lehrevaluation KW - Degenerationsprozesse Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-416315 IS - 12 SP - 47 EP - 59 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Buchholz, Thilo A1 - Schulze, Bert-Wolfgang T1 - Volterra operators and parabolicity : anisotropic pseudo-differential operators N2 - Parabolic equations on manifolds with singularities require a new calculus of anisotropic pseudo-differential operators with operator-valued symbols. The paper develops this theory along the lines of sn abstract wedge calculus with strongly continuous groups of isomorphisms on the involved Banach spaces. The corresponding pseodo-diferential operators are continuous in anisotropic wedge Sobolev spaces, and they form an alegbra. There is then introduced the concept of anisotropic parameter-dependent ellipticity, based on an order reduction variant of the pseudo-differential calculus. The theory is appled to a class of parabolic differential operators, and it is proved the invertibility in Sobolev spaces with exponential weights at infinity in time direction. T3 - Preprint - (1998) 11 Y1 - 1998 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25231 ER - TY - INPR A1 - Liu, Weian A1 - Yang, Yin A1 - Lu, Gang T1 - Viscosity solutions of fully nonlinear parabolic systems N2 - In this paper, we discuss the viscosity solutions of the weakly coupled systems of fully nonlinear second order degenerate parabolic equations and their Cauchy-Dirichlet problem. We prove the existence, uniqueness and continuity of viscosity solution by combining Perron's method with the technique of coupled solutions. The results here generalize those in [2] and [3]. T3 - Preprint - (2002) 02 KW - Viscosity solutions KW - systems of partial differential equations KW - fully non-linear degenerate parabolic equations KW - Perron's method KW - coupled solution Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26215 ER - TY - JOUR A1 - Jansen, Sabine A1 - Kuna, Tobias A1 - Tsagkarogiannis, Dimitrios T1 - Virial inversion for inhomogeneous systems JF - Lectures in pure and applied mathematics KW - random point processes KW - statistical mechanics KW - stochastic analysis Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-472111 SN - 978-3-86956-485-2 SN - 2199-4951 SN - 2199-496X IS - 6 SP - 135 EP - 144 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Hanisch, Florian T1 - Variational problems on supermanifolds T1 - Variationsprobleme auf Supermannigfaltigkeiten N2 - In this thesis, we discuss the formulation of variational problems on supermanifolds. Supermanifolds incorporate bosonic as well as fermionic degrees of freedom. Fermionic fields take values in the odd part of an appropriate Grassmann algebra and are thus showing an anticommutative behaviour. However, a systematic treatment of these Grassmann parameters requires a description of spaces as functors, e.g. from the category of Grassmann algberas into the category of sets (or topological spaces, manifolds). After an introduction to the general ideas of this approach, we use it to give a description of the resulting supermanifolds of fields/maps. We show that each map is uniquely characterized by a family of differential operators of appropriate order. Moreover, we demonstrate that each of this maps is uniquely characterized by its component fields, i.e. by the coefficients in a Taylor expansion w.r.t. the odd coordinates. In general, the component fields are only locally defined. We present a way how to circumvent this limitation. In fact, by enlarging the supermanifold in question, we show that it is possible to work with globally defined components. We eventually use this formalism to study variational problems. More precisely, we study a super version of the geodesic and a generalization of harmonic maps to supermanifolds. Equations of motion are derived from an energy functional and we show how to decompose them into components. Finally, in special cases, we can prove the existence of critical points by reducing the problem to equations from ordinary geometric analysis. After solving these component equations, it is possible to show that their solutions give rise to critical points in the functor spaces of fields. N2 - In dieser Dissertation wird die Formulierung von Variationsproblemen auf Supermannigfaltigkeiten diskutiert. Supermannigfaltigkeiten enthalten sowohl bosonische als auch fermionische Freiheitsgrade. Fermionische Felder nehmen Werte im ungeraden Teil einer Grassmannalgebra an, sie antikommutieren deshalb untereinander. Eine systematische Behandlung dieser Grassmann-Parameter erfordert jedoch die Beschreibung von Räumen durch Funktoren, z.B. von der Kategorie der Grassmannalgebren in diejenige der Mengen (der topologischen Räume, Mannigfaltigkeiten, ...). Nach einer Einführung in das allgemeine Konzept dieses Zugangs verwenden wir es um eine Beschreibung der resultierenden Supermannigfaltigkeit der Felder bzw. Abbildungen anzugeben. Wir zeigen, dass jede Abbildung eindeutig durch eine Familie von Differentialoperatoren geeigneter Ordnung charakterisiert wird. Darüber hinaus beweisen wir, dass jede solche Abbildung eineindeutig durch ihre Komponentenfelder, d.h. durch die Koeffizienten einer Taylorentwickelung bzgl. von ungeraden Koordinaten bestimmt ist. Im Allgemeinen sind Komponentenfelder nur lokal definiert. Wir stellen einen Weg vor, der diese Einschränkung umgeht: Durch das Vergrößern der betreffenden Supermannigfaltigkeit ist es immer möglich, mit globalen Koordinaten zu arbeiten. Schließlich wenden wir diesen Formalismus an, um Variationsprobleme zu untersuchen, genauer betrachten wir eine super-Version der Geodäte und eine Verallgemeinerung von harmonischen Abbildungen auf Supermannigfaltigkeiten. Bewegungsgleichungen werden von Energiefunktionalen abgeleitet und wir zeigen, wie sie sich in Komponenten zerlegen lassen. Schließlich kann in Spezialfällen die Existenz von kritischen Punkten gezeigt werden, indem das Problem auf Gleichungen der gewöhnlichen geometrischen Analysis reduziert wird. Es kann dann gezeigt werden, dass die Lösungen dieser Gleichungen sich zu kritischen Punkten im betreffenden Funktor-Raum der Felder zusammensetzt. KW - Supergeometrie KW - Variationsrechnung KW - Differentialoperatoren KW - Funktorgeometrie KW - supergeometry KW - variational calculus KW - differential operators KW - functor geometry Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59757 ER - TY - INPR A1 - Alsaedy, Ammar T1 - Variational primitive of a differential form N2 - In this paper we specify the Dirichlet to Neumann operator related to the Cauchy problem for the gradient operator with data on a part of the boundary. To this end, we consider a nonlinear relaxation of this problem which is a mixed boundary problem of Zaremba type for the p-Laplace equation. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 5 (2016) 4 KW - Dirichlet-to-Neumann operator KW - Cauchy problem KW - p-Laplace operator KW - calculus of variations Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-89223 SN - 2193-6943 VL - 5 IS - 4 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Vu, Dinh Phuong T1 - Using video study to investigate eighth-grade mathematics classrooms in Vietnam T1 - Die Nutzung von Videostudien zur Untersuchung des Mathematikunterrichts in der 8. Klasse in Vietnam N2 - The International Project for the Evaluation of Educational Achievement (IEA) was formed in the 1950s (Postlethwaite, 1967). Since that time, the IEA has conducted many studies in the area of mathematics, such as the First International Mathematics Study (FIMS) in 1964, the Second International Mathematics Study (SIMS) in 1980-1982, and a series of studies beginning with the Third International Mathematics and Science Study (TIMSS) which has been conducted every 4 years since 1995. According to Stigler et al. (1999), in the FIMS and the SIMS, U.S. students achieved low scores in comparison with students in other countries (p. 1). The TIMSS 1995 “Videotape Classroom Study” was therefore a complement to the earlier studies conducted to learn “more about the instructional and cultural processes that are associated with achievement” (Stigler et al., 1999, p. 1). The TIMSS Videotape Classroom Study is known today as the TIMSS Video Study. From the findings of the TIMSS 1995 Video Study, Stigler and Hiebert (1999) likened teaching to “mountain ranges poking above the surface of the water,” whereby they implied that we might see the mountaintops, but we do not see the hidden parts underneath these mountain ranges (pp. 73-78). By watching the videotaped lessons from Germany, Japan, and the United States again and again, they discovered that “the systems of teaching within each country look similar from lesson to lesson. At least, there are certain recurring features [or patterns] that typify many of the lessons within a country and distinguish the lessons among countries” (pp. 77-78). They also discovered that “teaching is a cultural activity,” so the systems of teaching “must be understood in relation to the cultural beliefs and assumptions that surround them” (pp. 85, 88). From this viewpoint, one of the purposes of this dissertation was to study some cultural aspects of mathematics teaching and relate the results to mathematics teaching and learning in Vietnam. Another research purpose was to carry out a video study in Vietnam to find out the characteristics of Vietnamese mathematics teaching and compare these characteristics with those of other countries. In particular, this dissertation carried out the following research tasks: - Studying the characteristics of teaching and learning in different cultures and relating the results to mathematics teaching and learning in Vietnam - Introducing the TIMSS, the TIMSS Video Study and the advantages of using video study in investigating mathematics teaching and learning - Carrying out the video study in Vietnam to identify the image, scripts and patterns, and the lesson signature of eighth-grade mathematics teaching in Vietnam - Comparing some aspects of mathematics teaching in Vietnam and other countries and identifying the similarities and differences across countries - Studying the demands and challenges of innovating mathematics teaching methods in Vietnam – lessons from the video studies Hopefully, this dissertation will be a useful reference material for pre-service teachers at education universities to understand the nature of teaching and develop their teaching career. N2 - Das International Project for the Evaluation of Educational Achievement (IEA) wurde in den 1950er Jahren gegründet. Seitdem führte das IEA viele Studien in Bereich mathematischer Bildung durch, insbesondere die First International Mathematics Study (FIMS) im Jahre 1964, die Second International Mathematics Study (SIMS) in den Jahren 1980–1982 und eine Reihe von Studien, die mit der Third International Mathematics and Science Study (TIMSS) begann und seit 1995 alle vier Jahre durchgeführt wird. Nach Stigler et al. (1999) erreichten US-amerikanische Studenten bei FIMS und SIMS niedrigere Ergebnisse als Schüler anderer Länder (S. 1). Daher wurde TIMSS 1995 erweitert um eine ‘Videotape Classroom Study’ mit dem Ziel, „mehr über die unterrichtlichen und kulturellen Prozesse, die mit Leistung zusammenhängen“, zu erfahren (S. 1; Übersetzung vom engl. Original). Von den Ergebnissen der TIMMS 1995 Video Study ausgehend verglichen Stigler und Hiebert (1999) Unterricht mit „Gebirgszügen, die die Wasseroberfläche durchstoßen“, womit sie ausdrücken sollten, was die Bergspitzen sichtbar, große Teile des Gebirges aber unter dem Wasser verborgen sind (S. 73–78; Übersetzung vom engl. Original). Durch die wiederholte Analyse videographierter Unterrichtsstunden aus Deutschland, Japan und den USA entdeckten sie, dass „die Arten des Unterrichts innerhalb jedes Landes von Stunde zu Stunde ähnlich sind. Zumindest gibt es bestimmte wiederkehrende Aspekte [oder Skripte], welche für viele Stunden eines Landes typisch sind und die Stunden gegenüber anderen Ländern abgrenzen“ (S. 77f.). Sie entdeckten außerdem, dass Unterricht eine „kulturelle Aktivität“ ist, Unterrichtsarten also „verstanden werden müssen in Relation zu den kulturellen Überzeugungen und Annahmen, die sie umgeben“ (S. 85, 88). Hierauf aufbauend war es ein Ziel der Dissertation, kulturelle Aspekte des Mathematikunterricht zu untersuchen und die Ergebnisse mit Mathematikunterricht in Vietnam zu vergleichen. Ein weiteres Ziel war die Erhebung der Charakteristika vietnamesischen Mathematikunterricht durch eine Videostudie in Vietnam und der anschließende Vergleich dieser Charakteristika mit denen anderer Länder. Im Einzelnen befasste sich diese Dissertation mit den folgenden Forschungszielen: - Untersuchung der Charakteristika von Lehren und Lernen in unterschiedlichen Kulturen und vorläufiger Vergleich der Resultate mit dem Lehren und Lernen von Mathematik in Vietnam - Einführung der TIMSS und der TIMSS Video Study und der methodologischen Vorteile von Videostudien für die Untersuchung von Mathematikunterricht in Vietnam - Durchführung der Videostudie in Vietnam, um Unterrichtsskripte des Mathematikunterrichts in 8. Klassen in Vietnam zu identifizieren - Vergleich ausgewählter Aspekte des Mathematikunterrichts in Vietnam mit denen anderer Länder auf der Grundlage der Videostudie in Vietnam und Diskussion von Ähnlichkeiten und Unterschieden zwischen Ländern - Untersuchung der Herausforderungen für eine Innovation der Unterrichtsmethoden im Mathematikunterricht Vietnams Diese Dissertation entstand in der Hoffnung, dass sie eine nützliche Referenz für Lehramtsstudenten zum Verständnis der Natur des Unterrichts und zur Entwicklung der eigenen Lehrerpersönlichkeit darstellen möge. KW - Videostudie KW - Mathematikunterricht KW - Unterrichtsmethode KW - TIMSS KW - Kulturelle Aktivität KW - video study KW - mathematics education KW - teaching methods KW - TIMSS KW - Vietnam Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-72464 ER - TY - INPR A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - Unitary solutions of partial differential equations N2 - We give an explicit construction of a fundamental solution for an arbitrary non-degenerate partial differential equation with smooth coefficients. T3 - Preprint - (2005) 09 KW - fundamental solution KW - geometric optics approximation Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-29852 ER - TY - INPR A1 - Schulze, Bert-Wolfgang A1 - Qin, Yuming T1 - Uniform compact attractors for a nonlinear non-autonomous equation of viscoelasticity N2 - In this paper we establish the regularity, exponential stability of global (weak) solutions and existence of uniform compact attractors of semiprocesses, which are generated by the global solutions, of a two-parameter family of operators for the nonlinear 1-d non-autonomous viscoelasticity. We employ the properties of the analytic semigroup to show the compactness for the semiprocess generated by the global solutions. T3 - Preprint - (2005) 13 KW - exponential stability KW - semiprocess KW - absorbing set KW - C0−semigroup KW - uniform compact attractor Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-29892 ER - TY - GEN A1 - Ginoux, Nicolas T1 - Une nouvelle estimation extrinsèque du spectre de l'opérateur de Dirac T1 - A new extrinsic estimate for the spectrum of the Dirac operator N2 - Nous établissons une nouvelle majoration optimale pour les plus petites valeurs propres de l'opérateur de Dirac sur une hypersurface compacte de l'espace hyperbolique. N2 - We prove a new upper bound for the smallest eigenvalues of the Dirac operator on a compact hypersurface of the hyperbolic space. KW - bounds KW - Eigenvalues Y1 - 2003 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-5644 ER - TY - INPR A1 - Roelly, Sylvie T1 - Unas propiedades basicas de procesos de ramificación : Lectures held at ICIMAF La Habana, Cuba, 2009 and 2010 N2 - Aus dem Inhalt: 1. Unas propiedades de los procesos de Bienaymé-Galton-Watson de tiempo dis- creto (BGW) 2. Unas propiedades del proceso BGW de tiempo continuo 3. Limites de procesos de BGW cuando la población es numerosa T3 - Mathematische Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie : Preprint - 2010, 07 Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49620 ER - TY - INPR A1 - Klein, Markus A1 - Rosenberger, Elke T1 - Tunneling for a class of difference operators N2 - We analyze a general class of difference operators containing a multi-well potential and a small parameter. We decouple the wells by introducing certain Dirichlet operators on regions containing only one potential well, and we treat the eigenvalue problem as a small perturbation of these comparison problems. We describe tunneling by a certain interaction matrix similar to the analysis for the Schrödinger operator, and estimate the remainder, which is exponentially small and roughly quadratic compared with the interaction matrix. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1 (2012) 5 KW - semi-classical difference operator KW - tunneling KW - interaction matrix Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-56989 ER - TY - JOUR A1 - Zagrebnov, Valentin T1 - Trotter product formula on Hilbert and Banach spaces for operator-norm convergence JF - Lectures in pure and applied mathematics KW - random point processes KW - statistical mechanics KW - stochastic analysis Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-471971 SN - 978-3-86956-485-2 SN - 2199-4951 SN - 2199-496X SP - 23 EP - 34 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Gairing, Jan A1 - Högele, Michael A1 - Kosenkova, Tetiana T1 - Transportation distances and noise sensitivity of multiplicative Lévy SDE with applications N2 - This article assesses the distance between the laws of stochastic differential equations with multiplicative Lévy noise on path space in terms of their characteristics. The notion of transportation distance on the set of Lévy kernels introduced by Kosenkova and Kulik yields a natural and statistically tractable upper bound on the noise sensitivity. This extends recent results for the additive case in terms of coupling distances to the multiplicative case. The strength of this notion is shown in a statistical implementation for simulations and the example of a benchmark time series in paleoclimate. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 5 (2016) 2 KW - stochastic differential equations KW - multiplicative Lévy noise KW - Lévy type processes KW - heavy-tailed distributions KW - model selection KW - Wasserstein distance KW - time series Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-86693 SN - 2193-6943 VL - 5 IS - 2 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Schulze, Bert-Wolfgang T1 - Toeplitz operators, and ellipticity of boundary value problems with global projection conditions N2 - Ellipticity of (pseudo-) differential operators A on a compact manifold X with boundary (or with edges) Y is connected with boundary (or edge) conditions of trace and potential type, formulated in terms of global projections on Y together with an additional symbolic structure. This gives rise to operator block matrices A with A in the upper left corner. We study an algebra of such operators, where ellipticity is equivalent to the Fredhom property in suitable scales of spaces: Sobolev spaces on X plus closed subspaces of Sobolev spaces on Y which are the range of corresponding pseudo-differential projections. Moreover, we express parametrices of elliptic elements within our algebra and discuss spectral boundary value problems for differential operators. T3 - Preprint - (2003) 03 Y1 - 2003 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26510 ER - TY - INPR A1 - Harutyunyan, Anahit V. T1 - Toeplitz operators and division theorems in anisotropic spaces of holomorphic functions in the polydisc N2 - This work is an introduction to anisotropic spaces, which have an ω-weight of analytic functions and are generalizations of Lipshitz classes in the polydisc. We prove that these classes form an algebra and are invariant with respect to monomial multiplication. These operators are bounded in these (Lipshitz and Djrbashian) spaces. As an application, we show a theorem about the division by good-inner functions in the mentioned classes is proved. T3 - Preprint - (2001) 28 KW - Toeplitz operators KW - anisotropic spaces KW - polydisc KW - good-inner function Y1 - 2001 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26110 ER - TY - INPR A1 - Louis, Pierre-Yves A1 - Rouquier, Jean-Baptiste T1 - Time-to-Coalescence for interacting particle systems : parallel versus sequential updating N2 - Studying the influence of the updating scheme for MCMC algorithm on spatially extended models is a well known problem. For discrete-time interacting particle systems we study through simulations the effectiveness of a synchronous updating scheme versus the usual sequential one. We compare the speed of convergence of the associated Markov chains from the point of view of the time-to-coalescence arising in the coupling-from-the-past algorithm. Unlike the intuition, the synchronous updating scheme is not always the best one. The distribution of the time-to-coalescence for these spatially extended models is studied too. T3 - Mathematische Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie : Preprint - 2009, 03 Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49454 ER - TY - THES A1 - Angwenyi, David T1 - Time-continuous state and parameter estimation with application to hyperbolic SPDEs T1 - Zeitkontinuierliche Zustands- und Parameterschätzung bei Anwendung auf hyperbolische SPDEs N2 - Data assimilation has been an active area of research in recent years, owing to its wide utility. At the core of data assimilation are filtering, prediction, and smoothing procedures. Filtering entails incorporation of measurements' information into the model to gain more insight into a given state governed by a noisy state space model. Most natural laws are governed by time-continuous nonlinear models. For the most part, the knowledge available about a model is incomplete; and hence uncertainties are approximated by means of probabilities. Time-continuous filtering, therefore, holds promise for wider usefulness, for it offers a means of combining noisy measurements with imperfect model to provide more insight on a given state. The solution to time-continuous nonlinear Gaussian filtering problem is provided for by the Kushner-Stratonovich equation. Unfortunately, the Kushner-Stratonovich equation lacks a closed-form solution. Moreover, the numerical approximations based on Taylor expansion above third order are fraught with computational complications. For this reason, numerical methods based on Monte Carlo methods have been resorted to. Chief among these methods are sequential Monte-Carlo methods (or particle filters), for they allow for online assimilation of data. Particle filters are not without challenges: they suffer from particle degeneracy, sample impoverishment, and computational costs arising from resampling. The goal of this thesis is to:— i) Review the derivation of Kushner-Stratonovich equation from first principles and its extant numerical approximation methods, ii) Study the feedback particle filters as a way of avoiding resampling in particle filters, iii) Study joint state and parameter estimation in time-continuous settings, iv) Apply the notions studied to linear hyperbolic stochastic differential equations. The interconnection between Itô integrals and stochastic partial differential equations and those of Stratonovich is introduced in anticipation of feedback particle filters. With these ideas and motivated by the variants of ensemble Kalman-Bucy filters founded on the structure of the innovation process, a feedback particle filter with randomly perturbed innovation is proposed. Moreover, feedback particle filters based on coupling of prediction and analysis measures are proposed. They register a better performance than the bootstrap particle filter at lower ensemble sizes. We study joint state and parameter estimation, both by means of extended state spaces and by use of dual filters. Feedback particle filters seem to perform well in both cases. Finally, we apply joint state and parameter estimation in the advection and wave equation, whose velocity is spatially varying. Two methods are employed: Metropolis Hastings with filter likelihood and a dual filter comprising of Kalman-Bucy filter and ensemble Kalman-Bucy filter. The former performs better than the latter. N2 - Die Datenassimilation war in den letzten Jahren aufgrund ihres breiten Nutzens ein aktives Forschungsgebiet. Im Zentrum der Datenassimilation stehen Filter-, Vorhersage- und Glättungsverfahren. Die Filterung beinhaltet die Einbeziehung von Messinformationen in das Modell, um einen besseren Einblick in einen gegebenen Zustand zu erhalten, der durch ein verrauschtes Zustandsraummodell gesteuert wird. Die meisten Naturgesetze werden von zeitkontinuierlichen nichtlinearen Modellen bestimmt. Das verfügbare Wissen über ein Modell ist größtenteils unvollständig; und daher werden Unsicherheiten mittels Wahrscheinlichkeiten angenähert. Die zeitkontinuierliche Filterung verspricht daher eine größere Nützlichkeit, denn sie bietet die Möglichkeit, verrauschte Messungen mit einem unvollkommenen Modell zu kombinieren, um mehr Einblick in einen bestimmten Zustand zu erhalten. Das Problem der zeitkontinuierlichen nichtlinearen Gaußschen Filterung wird durch die Kushner-Stratonovich-Gleichung gelöst. Leider fehlt der Kushner-Stratonovich-Gleichung eine geschlossene Lösung. Darüber hinaus sind die numerischen Näherungen, die auf der Taylor-Erweiterung über der dritten Ordnung basieren, mit rechnerischen Komplikationen behaftet. Aus diesem Grund wurde auf numerische Methoden zurückgegriffen, die auf Monte-Carlo-Methoden basieren. Die wichtigsten dieser Methoden sind sequentielle Monte-Carlo-Methoden (oder Partikelfilter), da sie die Online-Assimilation von Daten ermöglichen. Partikelfilter sind nicht unproblematisch: Sie leiden unter Partikelentartung, Probenverarmung und Rechenkosten, die sich aus der Neuabtastung ergeben. Das Ziel dieser Arbeit ist es, i) die Ableitung der Kushner-Stratonovich-Gleichung aus den ersten Prinzipien und ihre vorhandenen numerischen Approximationsmethoden zu überprüfen, ii) die Rückkopplungs-Partikelfilter zu untersuchen, um eine Neuabtastung in Partikelfiltern zu vermeiden, iii) Studieren Sie die Zustands- und Parameterschätzung in zeitkontinuierlichen Einstellungen, iv) Wenden Sie die untersuchten Begriffe auf lineare hyperbolische stochastische Differentialgleichungen an. Die Verbindung zwischen Itô Integralen und stochastischen partiellen Differentialgleichungen und denen von Stratonovich wird in Erwartung von Rückkopplungs-Partikelfiltern eingeführt. Mit diesen Ideen und motiviert durch die Varianten von Kalman-Bucy-Filtern, die auf der Struktur des Innovationsprozesses gegründet, wird ein Feedback-Partikelfilter mit zufällig gestörter Innovation vorgeschlagen. Darüber hinaus werden Rückkopplungspartikelfilter basierend auf der Kopplung von Vorhersage- und Analysemaßnahmen vorgeschlagen. Diese Feedback-Partikelfiltern haben eine bessere Leistung als der Bootstrap-Partikelfilter bei niedrigeren Ensemble-Größen. Wir untersuchen gemeinsame Zustands- und Parameterschätzungen, sowohl durch erweiterte Zustandsräume als auch durch Verwendung von Doppelfiltern. Rückkopplungs-Partikelfilter scheinen in beiden Fällen gut zu funktionieren. Schließlich wenden wir eine gemeinsame Zustands- und Parameterschätzung in der Advektions-und Wellengleichung an, deren Geschwindigkeit räumlich variiert. Es werden zwei Verfahren verwendet: Metropolis-Hastings mit Filterwahrscheinlichkeit und ein Doppelfilter bestehend aus Kalman-Bucy-Filter und Ensemble-Kalman-Bucy-Filter. Ersteres schneidet besser ab als letzteres. KW - state estimation KW - filtering KW - parameter estimation KW - Zustandsschätzung KW - Filterung KW - Parameter Schätzung Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-436542 ER - TY - INPR A1 - Harutjunjan, Gohar A1 - Schulze, Bert-Wolfgang T1 - The Zaremba problem with singular interfaces as a corner boundary value problem N2 - We study mixed boundary value problems for an elliptic operator A on a manifold X with boundary Y , i.e., Au = f in int X, T±u = g± on int Y±, where Y is subdivided into subsets Y± with an interface Z and boundary conditions T± on Y± that are Shapiro-Lopatinskij elliptic up to Z from the respective sides. We assume that Z ⊂ Y is a manifold with conical singularity v. As an example we consider the Zaremba problem, where A is the Laplacian and T− Dirichlet, T+ Neumann conditions. The problem is treated as a corner boundary value problem near v which is the new point and the main difficulty in this paper. Outside v the problem belongs to the edge calculus as is shown in [3]. With a mixed problem we associate Fredholm operators in weighted corner Sobolev spaces with double weights, under suitable edge conditions along Z \ {v} of trace and potential type. We construct parametrices within the calculus and establish the regularity of solutions. T3 - Preprint - (2004) 26 KW - Zaremba problem KW - corner Sobolev spaces with double weights KW - pseudodifferential boundary value problems Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26855 ER - TY - INPR A1 - Dines, Nicoleta A1 - Harutjunjan, Gohar A1 - Schulze, Bert-Wolfgang T1 - The Zaremba problem in edge Sobolev spaces N2 - Mixed elliptic boundary value problems are characterised by conditions which have a jump along an interface of codimension 1 on the boundary. We study such problems in weighted edge Sobolev spaces and show the Fredholm property and the existence of parametrices under additional conditions of trace and potential type on the interface. Our methods from the calculus of boundary value problems on a manifold with edges will be illustrated by the Zaremba problem and other mixed problems for the Laplace operator. T3 - Preprint - (2003) 13 Y1 - 2003 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26615 ER - TY - INPR A1 - Schulze, Bert-Wolfgang T1 - The structure of operators on manifolds with polyhedral singularities N2 - We discuss intuitive ideas and historical background of concepts in the analysis on configurations with singularities, here in connection with our iterative approach for higher singularities. T3 - Preprint - (2006) 05 Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-30099 ER - TY - INPR A1 - Schulze, Bert-Wolfgang A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - The Riemann-Roch theorem for manifolds with conical singularities N2 - The classical Riemann-Roch theorem is extended to solutions of elliptic equations on manifolds with conical points. T3 - Preprint - (1997) 18 KW - manifolds with singularities KW - elliptic operators KW - divisors Y1 - 1997 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25051 ER - TY - INPR A1 - Schrohe, Elmar A1 - Seiler, Jörg T1 - The resolvent of closed extensions of cone differential operators N2 - We study an elliptic differential operator on a manifold with conical singularities, acting as an unbounded operator on a weighted Lp-space. Under suitable conditions we show that the resolvent (λ - A )-¹ exists in a sector of the complex plane and decays like 1/|λ| as |λ| -> ∞. Moreover, we determine the structure of the resolvent with enough precision to guarantee existence and boundedness of imaginary powers of A. As an application we treat the Laplace-Beltrami operator for a metric with striaght conical degeneracy and establish maximal regularity for the Cauchy problem u - Δu = f, u(0) = 0. T3 - Preprint - (2002) 19 Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26378 ER - TY - INPR A1 - Davis, Simon T1 - The quantum cosmological wavefunction at very early times for a quadratic gravity theory N2 - The quantum cosmological wavefunction for a quadratic gravity theory derived from the heterotic string effective action is obtained near the inflationary epoch and during the initial Planck era. Neglecting derivatives with respect to the scalar field, the wavefunction would satisfy a third-order differential equation near the inflationary epoch which has a solution that is singular in the scale factor limit a(t) → 0. When scalar field derivatives are included, a sixth-order differential equation is obtained for the wavefunction and the solution by Mellin transform is regular in the a → 0 limit. It follows that inclusion of the scalar field in the quadratic gravity action is necessary for consistency of the quantum cosmology of the theory at very early times. T3 - Preprint - (2003) 04 Y1 - 2003 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26520 ER - TY - INPR A1 - Martin, C.-I. A1 - Schulze, Bert-Wolfgang T1 - The quantisation of edge symbols N2 - We investigate operators on manifolds with edges from the point of view of the symbolic calculus induced by the singularities. We discuss new aspects of the quantisation of edge-degenerate symbols which lead to continuous operators in weighted edge spaces. T3 - Preprint - (2005) 19 Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-29959 ER - TY - JOUR A1 - Jursenas, Rytis T1 - The peak model for finite rank supersingular perturbations JF - Lectures in pure and applied mathematics KW - random point processes KW - statistical mechanics KW - stochastic analysis Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-472090 IS - 6 SP - 117 EP - 126 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Mera, Azal A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - The Neumann problem after Spencer N2 - When trying to extend the Hodge theory for elliptic complexes on compact closed manifolds to the case of compact manifolds with boundary one is led to a boundary value problem for the Laplacian of the complex which is usually referred to as Neumann problem. We study the Neumann problem for a larger class of sequences of differential operators on a compact manifold with boundary. These are sequences of small curvature, i.e., bearing the property that the composition of any two neighbouring operators has order less than two. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 5 (2016) 6 KW - elliptic complex KW - manifold with boundary KW - Hodge theory KW - Neumann problem Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-90631 SN - 2193-6943 VL - 5 IS - 6 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Mera, Azal Jaafar Musa T1 - The Navier-Stokes equations for elliptic quasicomplexes T1 - Die Navier–Stokes–Gleichungen für elliptische Quasikomplexe N2 - The classical Navier-Stokes equations of hydrodynamics are usually written in terms of vector analysis. More promising is the formulation of these equations in the language of differential forms of degree one. In this way the study of Navier-Stokes equations includes the analysis of the de Rham complex. In particular, the Hodge theory for the de Rham complex enables one to eliminate the pressure from the equations. The Navier-Stokes equations constitute a parabolic system with a nonlinear term which makes sense only for one-forms. A simpler model of dynamics of incompressible viscous fluid is given by Burgers' equation. This work is aimed at the study of invariant structure of the Navier-Stokes equations which is closely related to the algebraic structure of the de Rham complex at step 1. To this end we introduce Navier-Stokes equations related to any elliptic quasicomplex of first order differential operators. These equations are quite similar to the classical Navier-Stokes equations including generalised velocity and pressure vectors. Elimination of the pressure from the generalised Navier-Stokes equations gives a good motivation for the study of the Neumann problem after Spencer for elliptic quasicomplexes. Such a study is also included in the work.We start this work by discussion of Lamé equations within the context of elliptic quasicomplexes on compact manifolds with boundary. The non-stationary Lamé equations form a hyperbolic system. However, the study of the first mixed problem for them gives a good experience to attack the linearised Navier-Stokes equations. On this base we describe a class of non-linear perturbations of the Navier-Stokes equations, for which the solvability results still hold. N2 - Die klassischen Navier–Stokes–Differentialgleichungen der Hydrodynamik werden in der Regel im Rahmen der Vektoranalysis formuliert. Mehr versprechend ist die Formulierung dieser Gleichungen in Termen von Differentialformen vom Grad 1. Auf diesem Weg beinhaltet die Untersuchung der Navier–Stokes–Gleichungen die Analyse des de Rhamschen Komplexes. Insbesondere ermöglicht die Hodge–Theorie für den de Rham–Komplex den Druck aus den Gleichungen zu eliminieren. Die Navier–Stokes–Gleichungen bilden ein parabolisches System mit einem nichtlinearen Term, welcher Sinn nur für die Pfaffschen Formen (d.h Formen vom Grad 1) hat. Ein einfacheres Modell für Dynamik der inkompressiblen viskosen Flüssigkeit wird von der Burgers–Gleichungen gegeben. Diese Arbeit richtet sich an das Studium der invarianten Struktur der Navier–Stokes–Gleichungen, die eng mit der algebraischen Struktur des de Rham–Komplexes im schritt 1 zusammen steht. Zu diesem Zweck stellen wir vor die Navier–Stokes–Gleichungen im Zusammenhang mit jedem elliptischen Quasikomplex von Differentialoperatoren der ersten Ordnung. So ähneln die Gleichungen den klassischen Navier–Stokes–Gleichungen, einschließlich allgemeiner Geschwindigkeit– und Druckvektoren. Elimination des Drucks aus den verallgemeinerten Navier–Stokes–Gleichungen gibt eine gute Motivation für die Untersuchung des Neumann–Problems nach Spencer für elliptische Quasikomplexe. Eine solche Untersuchung ist auch in der Arbeit mit der Erörterung der Lamé-Gleichungen im Kontext der elliptischen Quasikomplexe auf kompakten Mannigfaltigkeiten mit Rand. Die nichtstationären Lamé-Gleichungen bilden ein hyperbolisches System. Allerdings gibt die Studie des ersten gemischten Problems für sie eine gute Erfahrung, um die linearisierten Navier–Stokes–Gleichungen anzugreifen. Auf dieser Basis beschreiben wir eine Klasse von nichtlinearen Störungen der Navier–Stokes–Gleichungen, für welche die Lösungsresultate noch gelten. KW - Navier-Stokes-Gleichungen KW - elliptische Quasi-Komplexe KW - Navier-Stoks equations KW - elliptic quasicomplexes Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-398495 ER - TY - INPR A1 - Tepoyan, Liparit T1 - The mixed problem for a degenerate operator equation N2 - We consider a mixed problem for a degenerate differentialoperator equation of higher order. We establish some embedding theorems in weighted Sobolev spaces and show existence and uniqueness of the generalized solution of this problem. We also give a description of the spectrum for the corresponding operator. T3 - Preprint - (2008) 06 Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-30334 ER - TY - THES A1 - Lopez Valencia, Diego Andres T1 - The Milnor-Moore and Poincaré-Birkhoff-Witt theorems in the locality set up and the polar structure of Shintani zeta functions T1 - Die Milnor-Moore und Poincaré-Birkhoff-Witt Theoreme in der Lokalität und die polare Struktur der Shintani-Zeta-Abbildungen N2 - This thesis bridges two areas of mathematics, algebra on the one hand with the Milnor-Moore theorem (also called Cartier-Quillen-Milnor-Moore theorem) as well as the Poincaré-Birkhoff-Witt theorem, and analysis on the other hand with Shintani zeta functions which generalise multiple zeta functions. The first part is devoted to an algebraic formulation of the locality principle in physics and generalisations of classification theorems such as Milnor-Moore and Poincaré-Birkhoff-Witt theorems to the locality framework. The locality principle roughly says that events that take place far apart in spacetime do not infuence each other. The algebraic formulation of this principle discussed here is useful when analysing singularities which arise from events located far apart in space, in order to renormalise them while keeping a memory of the fact that they do not influence each other. We start by endowing a vector space with a symmetric relation, named the locality relation, which keeps track of elements that are "locally independent". The pair of a vector space together with such relation is called a pre-locality vector space. This concept is extended to tensor products allowing only tensors made of locally independent elements. We extend this concept to the locality tensor algebra, and locality symmetric algebra of a pre-locality vector space and prove the universal properties of each of such structures. We also introduce the pre-locality Lie algebras, together with their associated locality universal enveloping algebras and prove their universal property. We later upgrade all such structures and results from the pre-locality to the locality context, requiring the locality relation to be compatible with the linear structure of the vector space. This allows us to define locality coalgebras, locality bialgebras, and locality Hopf algebras. Finally, all the previous results are used to prove the locality version of the Milnor-Moore and the Poincaré-Birkhoff-Witt theorems. It is worth noticing that the proofs presented, not only generalise the results in the usual (non-locality) setup, but also often use less tools than their counterparts in their non-locality counterparts. The second part is devoted to study the polar structure of the Shintani zeta functions. Such functions, which generalise the Riemman zeta function, multiple zeta functions, Mordell-Tornheim zeta functions, among others, are parametrised by matrices with real non-negative arguments. It is known that Shintani zeta functions extend to meromorphic functions with poles on afine hyperplanes. We refine this result in showing that the poles lie on hyperplanes parallel to the facets of certain convex polyhedra associated to the defining matrix for the Shintani zeta function. Explicitly, the latter are the Newton polytopes of the polynomials induced by the columns of the underlying matrix. We then prove that the coeficients of the equation which describes the hyperplanes in the canonical basis are either zero or one, similar to the poles arising when renormalising generic Feynman amplitudes. For that purpose, we introduce an algorithm to distribute weight over a graph such that the weight at each vertex satisfies a given lower bound. N2 - Diese Arbeit schlägt eine Brücke zwischen zwei Bereichen der Mathematik, einerseits der Algebra mit dem Milnor-Moore-Theorem (auch Cartier-Quillen-Milnor-Moore-Theorem genannt) sowie dem Poincaré-Birkhoff-Witt-Theorem und andererseits der Analysis mit den Shintani-Zetafunktionen, die eine Verallgemeinerung der Mehrfach-Zetafunktionen darstellen. Der erste Teil ist einer algebraischen Formulierung des Lokalitätsprinzips in der Physik und Verallgemeinerungen von Klassifikationstheoremen wie dem Milnor-Moore- und dem Poincaré-Birkhoff-Witt-Theorem auf den Lokalitätsrahmen gewidmet. Das Lokalitätsprinzip besagt grob, dass Ereignisse, die in der Raumzeit weit voneinander entfernt stattfinden, sich nicht gegenseitig beeinflussen. Die hier erörterte algebraische Formulierung dieses Prinzips ist nützlich bei der Analyse von Singularitäten, die aus weit voneinander entfernten Ereignissen im Raum entstehen, um sie zu renormalisieren und dabei die Tatsache im Gedächtnis zu behalten, dass sie sich nicht gegenseitig beeinflussen. Wir beginnen damit, dass wir einen Vektorraum mit einer symmetrischen Relation, der so genannten Lokalitätsrelation, ausstatten, die die "lokal unabhängigen" Elemente festhält. Das Paar aus einem Vektorraum und einer solchen Relation wird als Vorlokalitäts-Vektorraum bezeichnet. Dieses Konzept wird auf Tensorprodukte erweitert, die nur Tensoren aus lokal unabhängigen Elementen zulassen. Wir erweitern dieses Konzept auf die Lokalitäts-Tensor-Algebra und die symmetrische Lokalitäts-Algebra eines Vorlokalitäts-Vektorraums und beweisen die universellen Eigenschaften jeder dieser Strukturen. Wir führen auch die Vorlokalitäts-Lie-Algebren zusammen mit den zugehörigen universellen Hüllalgebren der Lokalität ein und beweisen ihre universelle Eigenschaft. Später übertragen wir alle diese Strukturen und Ergebnisse aus dem Kontext der Vorlokalität in den Kontext der Lokalität, wobei die Lokalitätsbeziehung mit der linearen Struktur des Vektorraums kompatibel sein muss. Auf diese Weise können wir Lokalitäts-Kohlengebren, Lokalitäts-Bialgebren und Lokalitäts-Hopf-Algebren definieren. Schließlich werden alle vorherigen Ergebnisse verwendet, um die Lokalitätsversionen des Milnor-Moore- und des Poincaré-Birkhoff-Witt-Theorems zu beweisen. Es ist erwähnenswert, dass die vorgestellten Beweise nicht nur die Ergebnisse im üblichen (Nichtlokalitäts-) Aufbau verallgemeinern, sondern auch oft weniger Hilfsmittel verwenden als ihre Gegenstücke in ihren Nichtlokalitäts-Gegenstücken. Der zweite Teil ist der Untersuchung der polaren Struktur der Shintani-Zeta-Funktionen gewidmet. Diese Funktionen, die u.a. die Riemman-Zetafunktion, die multiplen Zetafunktionen und die Mordell-Tornheim-Zetafunktionen verallgemeinern, werden durch Matrizen mit reellen, nicht-negativen Argumenten parametrisiert. Es ist bekannt, dass Shintani-Zetafunktionen sich zu meromorphen Funktionen mit Polen auf affinen Hyperebenen erweitern. Wir verfeinern dieses Ergebnis, indem wir zeigen, dass die Pole auf Hyperebenen liegen, die parallel zu den Facetten bestimmter konvexer Polyeder verlaufen, die mit der Definitionsmatrix für die Shintani-Zeta-Funktion assoziiert sind. Letztere sind explizit die Newton-Polytope der Polynome, die durch die Spalten der zugrunde liegenden Matrix induziert werden. Wir beweisen dann, dass die Koeffizienten der Gleichung, die die Hyperebenen in der kanonischen Basis beschreibt, entweder Null oder Eins sind, ähnlich wie die Pole, die bei der Renormierung generischer Feynman-Amplituden entstehen. Zu diesem Zweck führen wir einen Algorithmus ein, um die Gewichte über einen Graphen so zu verteilen, dass das Gewicht an jedem Knoten eine gegebene untere Schranke erfüllt. KW - locality principle KW - multizeta functions KW - meromorphic continuation KW - Milnor Moore theorem KW - Poincaré Birkhoff Witt theorem KW - Newton polytopes KW - Satz von Milnor Moore KW - Newton Polytope KW - Satz von Poincaré Birkhoff Witt KW - Lokalitätsprinzip KW - meromorphe Fortsetzung KW - Multizeta-Abbildungen Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-594213 ER - TY - INPR A1 - Alsaedy, Ammar A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - The method of Fischer-Riesz equations for elliptic boundary value problems N2 - We develop the method of Fischer-Riesz equations for general boundary value problems elliptic in the sense of Douglis-Nirenberg. To this end we reduce them to a boundary problem for a (possibly overdetermined) first order system whose classical symbol has a left inverse. For such a problem there is a uniquely determined boundary value problem which is adjoint to the given one with respect to the Green formula. On using a well elaborated theory of approximation by solutions of the adjoint problem, we find the Cauchy data of solutions of our problem. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1(2012)24 KW - Boundary value problems for first order systems KW - Green formula KW - Fischer-Riesz equations KW - regularisation Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-61792 ER - TY - INPR A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich A1 - Wallenta, Daniel T1 - The Lefschetz number of sequences of trace class curvature N2 - For a sequence of Hilbert spaces and continuous linear operators the curvature is defined to be the composition of any two consecutive operators. This is modeled on the de Rham resolution of a connection on a module over an algebra. Of particular interest are those sequences for which the curvature is "small" at each step, e.g., belongs to a fixed operator ideal. In this context we elaborate the theory of Fredholm sequences and show how to introduce the Lefschetz number. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1 (2012) 3 KW - Perturbed complexes KW - curvature KW - Lefschetz number Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-56969 ER - TY - INPR A1 - Schulze, Bert-Wolfgang T1 - The iterative structure of corner operators N2 - We give a brief survey on some new developments on elliptic operators on manifolds with polyhedral singularities. The material essentially corresponds to a talk given by the author during the Conference “Elliptic and Hyperbolic Equations on Singular Spaces”, October 27 - 31, 2008, at the MSRI, University of Berkeley. T3 - Preprint - (2008) 08 KW - Categories of stratified spaces KW - ellipticity of corners operators KW - principal symbolic hierarchies KW - boundary value problems Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-30353 ER - TY - INPR A1 - Schulze, Bert-Wolfgang A1 - Nazaikinskii, Vladimir A1 - Sternin, Boris T1 - The index of quantized contact transformations on manifolds with conical singularities N2 - The quantization of contact transformations of the cosphere bundle over a manifold with conical singularities is described. The index of Fredholm operators given by this quantization is calculated. The answer is given in terms of the Epstein-Melrose contact degree and the conormal symbol of the corresponding operator. T3 - Preprint - (1998) 16 KW - manifolds with conical singularities KW - contact transformations KW - quantization KW - ellipticity KW - Fredholm operators KW - regularizers KW - index formulas Y1 - 1998 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25276 ER - TY - INPR A1 - Fedosov, Boris A1 - Schulze, Bert-Wolfgang A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - The index of higher order operators on singular surfaces N2 - The index formula for elliptic pseudodifferential operators on a two-dimensional manifold with conical points contains the Atiyah-Singer integral as well as two additional terms. One of the two is the 'eta' invariant defined by the conormal symbol, and the other term is explicitly expressed via the principal and subprincipal symbols of the operator at conical points. In the preceding paper we clarified the meaning of the additional terms for first-order differential operators. The aim of this paper is an explicit description of the contribution of a conical point for higher-order differential operators. We show that changing the origin in the complex plane reduces the entire contribution of the conical point to the shifted 'eta' invariant. In turn this latter is expressed in terms of the monodromy matrix for an ordinary differential equation defined by the conormal symbol. T3 - Preprint - (1998) 03 KW - manifolds with singularities KW - differential operators KW - index KW - 'eta' invariant KW - monodromy matrix Y1 - 1998 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25127 ER - TY - INPR A1 - Fedosov, Boris A1 - Schulze, Bert-Wolfgang A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - The index of elliptic operators on manifolds with conical points N2 - For general elliptic pseudodifferential operators on manifolds with singular points, we prove an algebraic index formula. In this formula the symbolic contributions from the interior and from the singular points are explicitly singled out. For two-dimensional manifolds, the interior contribution is reduced to the Atiyah-Singer integral over the cosphere bundle while two additional terms arise. The first of the two is one half of the 'eta' invariant associated to the conormal symbol of the operator at singular points. The second term is also completely determined by the conormal symbol. The example of the Cauchy-Riemann operator on the complex plane shows that all the three terms may be non-zero. T3 - Preprint - (1997) 24 KW - manifolds with singularities KW - pseudodifferential operators KW - elliptic operators KW - index Y1 - 1997 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25096 ER - TY - INPR A1 - Böckmann, Christine A1 - Sarközi, Janos T1 - The ill-posed inversion of multiwavelength lidar data by a hybrid method of variable projection N2 - The ill-posed problem of aerosol distribution determination from a small number of backscatter and extinction lidar measurements was solved successfully via a hybrid method by a variable dimension of projection with B-Splines. Numerical simulation results with noisy data at different measurement situations show that it is possible to derive a reconstruction of the aerosol distribution only with 4 measurements. T3 - NLD Preprints - 53 KW - Ill-posed problem KW - inversion KW - variable projection method KW - multiwavelength Lidar KW - aerosol distribution Y1 - 1999 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-14847 ER - TY - INPR A1 - Wenyi, Chen A1 - Tianbo, Wang T1 - The hypoellipticity of differential forms on closed manifolds N2 - In this paper we consider the hypo-ellipticity of differential forms on a closed manifold.The main results show that there are some topological obstruct for the existence of the differential forms with hypoellipticity. T3 - Preprint - (2005) 06 KW - Hypoellipticity KW - Form KW - Integrability KW - Diophantine Approximation Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-29803 ER - TY - INPR A1 - Schulze, Bert-Wolfgang A1 - Sternin, Boris A1 - Savin, Anton T1 - The homotopy classification and the index of boundary value problems for general elliptic operators N2 - We give the homotopy classification and compute the index of boundary value problems for elliptic equations. The classical case of operators that satisfy the Atiyah-Bott condition is studied first. We also consider the general case of boundary value problems for operators that do not necessarily satisfy the Atiyah-Bott condition. T3 - Preprint - (1999) 20 KW - elliptic boundary value problems KW - Atiyah-Bott condition KW - index theory KW - K-theory KW - homotopy classification Y1 - 1999 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25568 ER - TY - INPR A1 - Pfäffle, Frank A1 - Stephan, Christoph A. T1 - The Holst action by the spectral action principle N2 - We investigate the Holst action for closed Riemannian 4-manifolds with orthogonal connections. For connections whose torsion has zero Cartan type component we show that the Holst action can be recovered from the heat asymptotics for the natural Dirac operator acting on left-handed spinor fields. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1(2012)19 Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60032 ER - TY - INPR A1 - Gilkey, Peter T1 - The heat content asymptotics for variable geometries N2 - We study the heat content asymptotics on a compact manifold with boundary defened by a time dependent family of operators of Laplace type. T3 - Preprint - (1998) 26 Y1 - 1998 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25381 ER - TY - INPR A1 - Duduchava, Roland T1 - The Green formula and layer potentials N2 - The Green formula is proved for boundary value problems (BVPs), when "basic" operator is arbitrary partial differential operator with variable matrix coefficients and "boundary" operators are quasi-normal with vector-coeficients. If the system possesses the fundamental solution, representation formula for a solution is derived and boundedness properties of participating layer potentials from function spaces on the boundary (Besov, Zygmund spaces) into appropriate weighted function spaces on the inner and the outer domains are established. Some related problems are discussed in conclusion: traces of functions from weighted spaces, traces of potential-type functions, Plemelji formulae,Calderón projections, restricted smoothness of the underlying surface and coefficients. The results have essential applications in investigations of BVPs by the potential method, in apriori estimates and in asymptotics of solutions. T3 - Preprint - (1999) 26 Y1 - 1999 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25601 ER - TY - INPR A1 - Calin, Ovidium A1 - Der-Chen, Chang T1 - The geometry on a step 3 Grushin model N2 - In this article we study the geometry associated with the sub-elliptic operator ½ (X²1 +X²2), where X1 = ∂x and X2 = x²/2 ∂y are vector fields on R². We show that any point can be connected with the origin by at least one geodesic and we provide an approximate formula for the number of the geodesics between the origin and the points situated outside of the y-axis. We show there are in¯nitely many geodesics between the origin and the points on the y-axis. T3 - Preprint - (2004) 08 KW - Grushin operator KW - subRiemannian geometry KW - geodesics KW - Hamilton-Jacobi theory KW - elliptic functions KW - Euler's theta functions Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26724 ER - TY - INPR A1 - Glebov, S. G. A1 - Kiselev, O. M. T1 - The forced KdV equation and passage through resonance N2 - We construct a special asymptotic solution for the forced KdV equation. In the frame of the shallow water model this kind of the external driving force is related to the atmospheric disturbance. The perturbation slowly passes through a resonance and it leads to the solution exchange. The detailed asymptotic description of the process is presented. T3 - Preprint - (2005) 21 Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-29975 ER - TY - INPR A1 - Makhmudov, Olimdjan A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - The first mixed problem for the nonstationary Lamé system N2 - We find an adequate interpretation of the Lamé operator within the framework of elliptic complexes and study the first mixed problem for the nonstationary Lamé system. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 3(2014)10 KW - Lamé system KW - evolution equation KW - first boundary value problem Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-71923 SN - 2193-6943 VL - 3 IS - 10 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Chen, Hua A1 - Li, Ke T1 - The existence and regularity of multiple solutions for a class of infinitely degenerate elliptic equations N2 - Let X = (X1,.....,Xm) be an infinitely degenerate system of vector fields, we study the existence and regularity of multiple solutions of Dirichelt problem for a class of semi-linear infinitely degenerate elliptic operators associated with the sum of square operator Δx = ∑m(j=1) Xj* Xj. T3 - Preprint - (2007) 03 KW - degenerate elliptic equations KW - Logarithmic Sobolev inequality Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-30247 ER - TY - THES A1 - Branding, Volker T1 - The evolution equations for Dirac-harmonic Maps T1 - Die Evolutionsgleichungen für Dirac-harmonische Abbildungen N2 - This thesis investigates the gradient flow of Dirac-harmonic maps. Dirac-harmonic maps are critical points of an energy functional that is motivated from supersymmetric field theories. The critical points of this energy functional couple the equation for harmonic maps with spinor fields. At present, many analytical properties of Dirac-harmonic maps are known, but a general existence result is still missing. In this thesis the existence question is studied using the evolution equations for a regularized version of Dirac-harmonic maps. Since the energy functional for Dirac-harmonic maps is unbounded from below the method of the gradient flow cannot be applied directly. Thus, we first of all consider a regularization prescription for Dirac-harmonic maps and then study the gradient flow. Chapter 1 gives some background material on harmonic maps/harmonic spinors and summarizes the current known results about Dirac-harmonic maps. Chapter 2 introduces the notion of Dirac-harmonic maps in detail and presents a regularization prescription for Dirac-harmonic maps. In Chapter 3 the evolution equations for regularized Dirac-harmonic maps are introduced. In addition, the evolution of certain energies is discussed. Moreover, the existence of a short-time solution to the evolution equations is established. Chapter 4 analyzes the evolution equations in the case that the domain manifold is a closed curve. Here, the existence of a smooth long-time solution is proven. Moreover, for the regularization being large enough, it is shown that the evolution equations converge to a regularized Dirac-harmonic map. Finally, it is discussed in which sense the regularization can be removed. In Chapter 5 the evolution equations are studied when the domain manifold is a closed Riemmannian spin surface. For the regularization being large enough, the existence of a global weak solution, which is smooth away from finitely many singularities is proven. It is shown that the evolution equations converge weakly to a regularized Dirac-harmonic map. In addition, it is discussed if the regularization can be removed in this case. N2 - Die vorliegende Dissertation untersucht den Gradientenfluss von Dirac-harmonischen Abbildungen. Dirac-harmonische Abbildungen sind kritische Punkte eines Energiefunktionals, welches aus supersymmetrischen Feldtheorien motiviert ist. Die kritischen Punkte dieses Energiefunktionals koppeln die Gleichung für harmonische Abbildungen mit Spinorfeldern. Viele analytische Eigenschaften von Dirac-harmonischen Abbildungen sind bereits bekannt, ein allgemeines Existenzresultat wurde aber noch nicht erzielt. Diese Dissertation untersucht das Existenzproblem, indem der Gradientenfluss von einer regularisierten Version Dirac-harmonischer Abbildungen untersucht wird. Die Methode des Gradientenflusses kann nicht direkt angewendet werden, da das Energiefunktional für Dirac-harmonische Abbildungen nach unten unbeschränkt ist. Daher wird zunächst eine Regularisierungsvorschrift für Dirac-harmonische Abbildungen eingeführt und dann der Gradientenfluss betrachtet. Kapitel 1 stellt für die Arbeit wichtige Resultate über harmonische Abbildungen/harmonische Spinoren zusammen. Außerdem werden die zur Zeit bekannten Resultate über Dirac-harmonische Abbildungen zusammengefasst. In Kapitel 2 werden Dirac-harmonische Abbildungen im Detail eingeführt, außerdem wird eine Regularisierungsvorschrift präsentiert. Kapitel 3 führt die Evolutionsgleichungen für regularisierte Dirac-harmonische Abbildungen ein. Zusätzlich wird die Evolution von verschiedenen Energien diskutiert. Schließlich wird die Existenz einer Kurzzeitlösung bewiesen. In Kapitel 4 werden die Evolutionsgleichungen für den Fall analysiert, dass die Ursprungsmannigfaltigkeit eine geschlossene Kurve ist. Die Existenz einer Langzeitlösung der Evolutionsgleichungen wird bewiesen. Es wird außerdem gezeigt, dass die Evolutionsgleichungen konvergieren, falls die Regularisierung groß genug gewählt wurde. Schließlich wird diskutiert, ob die Regularisierung wieder entfernt werden kann. Kapitel 5 schlussendlich untersucht die Evolutionsgleichungen für den Fall, dass die Ursprungsmannigfaltigkeit eine geschlossene Riemannsche Spin Fläche ist. Es wird die Existenz einer global schwachen Lösung bewiesen, welche bis auf endlich viele Singularitäten glatt ist. Die Lösung konvergiert im schwachen Sinne gegen eine regularisierte Dirac-harmonische Abbildung. Auch hier wird schließlich untersucht, ob die Regularisierung wieder entfernt werden kann. KW - Dirac-harmonische Abbildungen KW - Gradientenfluss KW - Wärmefluss KW - Spin Geometrie KW - nichtlineare partielle Differentialgleichung KW - Dirac-harmonic maps KW - Gradient flow KW - Heat Flow KW - Spin Geometry KW - nonlinear partial differential equations Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-64204 ER - TY - THES A1 - Koh, Dennis T1 - The evolution equation for closed magnetic geodesics T1 - Die Evolutionsgleichung für geschlossene magnetische Geodäten N2 - Orbits of charged particles under the effect of a magnetic field are mathematically described by magnetic geodesics. They appear as solutions to a system of (nonlinear) ordinary differential equations of second order. But we are only interested in periodic solutions. To this end, we study the corresponding system of (nonlinear) parabolic equations for closed magnetic geodesics and, as a main result, eventually prove the existence of long time solutions. As generalization one can consider a system of elliptic nonlinear partial differential equations whose solutions describe the orbits of closed p-branes under the effect of a "generalized physical force". For the corresponding evolution equation, which is a system of parabolic nonlinear partial differential equations associated to the elliptic PDE, we can establish existence of short time solutions. N2 - Bahnen von geladenen Teilchen, die sich unter dem Einfluss eines Magnetfeldes bewegen, werden in der Mathematik durch magnetische Geodäten beschrieben. Sie ergeben sich als Lösungen eines Systems (nichtlinearer) gewöhnlicher Differentialgleichungen zweiter Ordnung. Wir interessieren uns ausschließich für periodische Lösungen. Dazu studieren wir das zugehörige System (nichtlinearer) parabolischer Differentialgleichungen für geschlossene magnetische Geodäten. Als Hauptresultat beweisen wir die Existenz von Langzeitlösungen. Verallgemeinernd betrachten wir noch ein System von elliptischen nichtlinearen partiellen Differentialgleichungen, dessen Lösungen die Orbiten von geschlossenen p-Branen unter dem Einfluss einer verallgemeinerten physikalischen Kraft beschreiben. Für die entsprechende Evolutionsgleichung, welche ein System von parabolischen nichtlinearen partiellen Differentialgleichungen ist, das dem elliptischen Problem zugeordnet ist, können wir die Existenz von Kurzzeitlösungen beweisen. KW - magnetisch KW - Geodäten KW - Evolutionsgleichung KW - Strings KW - p-Branen KW - magnetic KW - geodesics KW - evolution equation KW - p-branes Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-16647 SN - 978-3-940793-24-9 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Schulze, Bert-Wolfgang A1 - Seiler, Jörg T1 - The edge algebra structure of boundary value problems N2 - Boundary value problems for pseudodifferential operators (with or without the transmission property) are characterised as a substructure of the edge pseudodifferential calculus with constant discrete asymptotics. The boundary in this case is the edge and the inner normal the model cone of local wedges. Elliptic boundary value problems for non-integer powers of the Laplace symbol belong to the examples as well as problems for the identity in the interior with a prescribed number of trace and potential conditions. Transmission operators are characterised as smoothing Mellin and Green operators with meromorphic symbols. T3 - Preprint - (2001) 11 KW - Boundary value problems KW - pseudodifferential operators Y1 - 2001 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25955 ER - TY - INPR A1 - Krainer, Thomas A1 - Schulze, Bert-Wolfgang T1 - The conormal symbolic structure of corner boundary value problems N2 - Ellipticity of operators on manifolds with conical singularities or parabolicity on space-time cylinders are known to be linked to parameter-dependent operators (conormal symbols) on a corresponding base manifold. We introduce the conormal symbolic structure for the case of corner manifolds, where the base itself is a manifold with edges and boundary. The specific nature of parameter-dependence requires a systematic approach in terms of meromorphic functions with values in edge-boundary value problems. We develop here a corresponding calculus, and we construct inverses of elliptic elements. T3 - Preprint - (2004) 01 Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26662 ER - TY - INPR A1 - Makhmudov, O. A1 - Niyozov, I. A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - The cauchy problem of couple-stress elasticity N2 - We study the Cauchy problem for the oscillation equation of the couple-stress theory of elasticity in a bounded domain in R3. Both the displacement and stress are given on a part S of the boundary of the domain. This problem is densely solvable while data of compact support in the interior of S fail to belong to the range of the problem. Hence the problem is ill-posed which makes the standard calculi of Fourier integral operators inapplicable. If S is real analytic the Cauchy-Kovalevskaya theorem applies to guarantee the existence of a local solution. We invoke the special structure of the oscillation equation to derive explicit conditions of global solvability and an approximation solution. T3 - Preprint - (2006) 03 Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-30078 ER - TY - THES A1 - Lindblad Petersen, Oliver T1 - The Cauchy problem for the linearised Einstein equation and the Goursat problem for wave equations T1 - Das Cauchyproblem für die linearisierte Einsteingleichung und das Goursatproblem für Wellengleichungen N2 - In this thesis, we study two initial value problems arising in general relativity. The first is the Cauchy problem for the linearised Einstein equation on general globally hyperbolic spacetimes, with smooth and distributional initial data. We extend well-known results by showing that given a solution to the linearised constraint equations of arbitrary real Sobolev regularity, there is a globally defined solution, which is unique up to addition of gauge solutions. Two solutions are considered equivalent if they differ by a gauge solution. Our main result is that the equivalence class of solutions depends continuously on the corre- sponding equivalence class of initial data. We also solve the linearised constraint equations in certain cases and show that there exist arbitrarily irregular (non-gauge) solutions to the linearised Einstein equation on Minkowski spacetime and Kasner spacetime. In the second part, we study the Goursat problem (the characteristic Cauchy problem) for wave equations. We specify initial data on a smooth compact Cauchy horizon, which is a lightlike hypersurface. This problem has not been studied much, since it is an initial value problem on a non-globally hyperbolic spacetime. Our main result is that given a smooth function on a non-empty, smooth, compact, totally geodesic and non-degenerate Cauchy horizon and a so called admissible linear wave equation, there exists a unique solution that is defined on the globally hyperbolic region and restricts to the given function on the Cauchy horizon. Moreover, the solution depends continuously on the initial data. A linear wave equation is called admissible if the first order part satisfies a certain condition on the Cauchy horizon, for example if it vanishes. Interestingly, both existence of solution and uniqueness are false for general wave equations, as examples show. If we drop the non-degeneracy assumption, examples show that existence of solution fails even for the simplest wave equation. The proof requires precise energy estimates for the wave equation close to the Cauchy horizon. In case the Ricci curvature vanishes on the Cauchy horizon, we show that the energy estimates are strong enough to prove local existence and uniqueness for a class of non-linear wave equations. Our results apply in particular to the Taub-NUT spacetime and the Misner spacetime. It has recently been shown that compact Cauchy horizons in spacetimes satisfying the null energy condition are necessarily smooth and totally geodesic. Our results therefore apply if the spacetime satisfies the null energy condition and the Cauchy horizon is compact and non-degenerate. N2 - In der vorliegenden Arbeit werden zwei Anfangswertsprobleme aus der Allgemeinen Relativitätstheorie betrachtet. Das erste ist das Cauchyproblem für die linearisierte Einsteingleichung auf allgemeinen global hyperbolischen Raumzeiten mit glatten und distributionellen Anfangsdaten. Wir verallgemeinern bekannte Ergebnisse, indem wir zeigen, dass für jede gegebene Lösung der linearisierten Constraintgleichungen mit reeller Sobolevregularität eine global definierte Lösung existiert, die eindeutig ist bis auf Addition von Eichlösungen. Zwei Lösungen sind äquivalent falls sie sich durch eine Eichlösung unterscheiden. Unser Hauptergebnis ist, dass die äquivalenzklasse der Lösungen stetig von der zugehörigen Äquivalenzklasse der Anfangsdaten abhängt. Wir lösen auch die linearisierten Constraintgleichungen in Spezialfällen und zeigen, dass beliebig irreguläre (nicht Eich-) Lösungen der linearisierten Einsteingleichungen auf der Minkowski-Raumzeit und der Kasner-Raumzeit existieren. Im zweiten Teil betrachten wir das Goursatproblem (das charakteristische Cauchyproblem) für Wellengleichungen. Wir geben Anfangsdaten auf einem Cauchyhorizont vor, der eine lichtartige Hyperfläche ist. Dieses Problem wurde bisher noch nicht viel betrachtet, weil es ein Anfangswertproblem auf einer nicht global hyperbolischen Raumzeit ist. Unser Hauptergebnis ist: Gegeben eine glatte Funktion auf einem nicht-leeren glatten, kompakten, totalgeodätischen und nicht-degenerierten Cauchyhorizont und eine so genannte zulässige Wellengleichung, dann existiert eine eindeutige Lösung, die auf dem global hyperbolischen Gebiet definiert ist und deren Einschränkung auf dem Cauchyhorizont die gegebene Funktion ist. Die Lösung hängt stetig von den Anfangsdaten ab. Eine Wellengleichung heißt zulässig, falls der Teil erster Ordnung eine gewisse Bedingung am Cauchyhorizont erfüllt, zum Beispiel falls er gleich Null ist. Interessant ist, dass Existenz der Lösung und Eindeutigkeit falsch sind für allgemeine Wellengleichungen, wie Beispiele zeigen. Falls wir die Bedingung der Nichtdegeneriertheit weglassen, ist Existenz von Lösungen falsch sogar für die einfachste Wellengleichung. Der Beweis benötigt genaue Energieabschätzungen für die Wellengleichung nahe am Cauchyhorizont. Im Fall, dass die Ricci-Krümmung am Cauchyhorizont verschwindet, zeigen wir, dass die Energieabschätzungen stark genug sind, um lokale Existenz und Eindeutigkeit für eine Klasse von nicht-linearen Wellengleichungen zu zeigen. Unser Ergebnis ist zum Beispiel auf der Taub-NUT-Raumzeit oder der Misner-Raumzeit gültig. Es wurde vor kurzem gezeigt, dass kompakte Cauchyhorizonte in Raumzeiten, die die Nullenergiebedingung erfüllen, notwendigerweise glatt und totalgeodätisch sind. Unsere Ergebnisse sind deshalb auf Raumzeiten gültig, die die Nullenergiebedingung erfüllen, wenn der Cauchyhorizont kompakt und nicht-degeneriert ist. KW - Cauchy horizon KW - the Goursat problem KW - the characteristic Cauchy problem KW - wave equation KW - the Cauchy problem KW - gravitational wave KW - the linearised Einstein equation KW - Cauchyhorizont KW - das Goursatproblem KW - das charakteristische Cauchyproblem KW - Wellengleichung KW - das Cauchyproblem KW - Gravitationswelle KW - die linearisierte Einsteingleichung Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-410216 ER - TY - INPR A1 - Makhmudov, O. I. A1 - Niyozov, I. E. T1 - The Cauchy problem for the Lame system in infinite domains in R up(m) N2 - We consider the problem of analytic continuation of the solution of the multidimensional Lame system in infinite domains through known values of the solution and the corresponding strain tensor on a part of the boundary, i.e,the Cauchy problem. T3 - Preprint - (2005) 20 KW - the Cauchy problem KW - system Lame KW - elliptic system KW - illposed problem KW - Carleman matrix KW - regularization KW - Laplace equation Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-29967 ER - TY - INPR A1 - Ly, I. A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - The cauchy problem for nonlinear elliptic equations N2 - This paper is devoted to investigation of the Cauchy problem for nonlinear elliptic equations with a small parameter. T3 - Preprint - (2007) 01 Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-30228 ER - TY - INPR A1 - Kiselev, Oleg A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - The capture of a particle into resonance at potential hole with dissipative perturbation N2 - We study the capture of a particle into resonance at a potential hole with dissipative perturbation and periodic outside force. The measure of resonance solutions is evaluated. We also derive an asymptotic formula for the parameter range of those solutions which are captured into resonance. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 2 (2013) 9 KW - Capture into resonance KW - small parameter KW - matching of asymptotic expansions Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-64725 SN - 2193-6943 ER - TY - INPR A1 - Krainer, Thomas T1 - The calculus of Volterra Mellin pseudodifferential operators with operator-valued symbols N2 - We introduce the calculus of Mellin pseudodifferential operators parameters based on "twisted" operator-valued Volterra symbols as well aas the abstract Mellin calclus with holomorphic symbols. We establish the properties of the symblic and operational calculi, and we give and make use of explicit oscillatory integral formulas on the symbolic side, e. g., for the Leibniz-product, kernel cut-off, and Mellin quantization. Moreover, we introduce the notion of parabolicity for the calculi of Volterra Mellin operators, and construct Volterra parametrices for parabolic operators within the calculi. T3 - Preprint - (2001) 35 Y1 - 2001 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26185 ER - TY - THES A1 - Bartels, Knut T1 - Tests zur Modellspezifikation in der nichtlinearen Regression N2 - Als Grundlage vieler statistischer Verfahren wird der Prozess der Entstehung von Daten modelliert, um dann weitere Schätz- und Testverfahren anzuwenden. Diese Arbeit befasst sich mit der Frage, wie diese Spezifikation für parametrische Modelle selbst getestet werden kann. In Erweiterung bestehender Verfahren werden Tests mit festem Kern eingeführt und ihre asymptotischen Eigenschaften werden analysiert. Es wird gezeigt, dass die Bestimmung der kritischen Werte mit mehreren Stichprobenwiederholungsverfahren möglich ist. Von diesen ist eine neue Monte-Carlo-Approximation besonders wichtig, da sie die Komplexität der Berechnung deutlich verringern kann. Ein bedingter Kleinste-Quadrate-Schätzer für nichtlineare parametrische Modelle wird definiert und seine wesentlichen asymptotischen Eigenschaften werden hergeleitet. Sämtliche Versionen der Tests und alle neuen Konzepte wurden in Simulationsstudien untersucht, deren wichtigste Resultate präsentiert werden. Die praktische Anwendbarkeit der Testverfahren wird an einem Datensatz zur Produktwahl dargelegt, der mit multinomialen Logit-Modellen analysiert werden soll. N2 - The data generating process often is modeled as a basis for many subsequent statistical estimation and testing procedures. In this work the question is studied, how this specification of parametric models itself can be tested. In generalization of existing methods, tests with fixed kernel are introduced and their asymptotics are analyzed. It is shown that the determination of critical values is possible using several resampling procedures. Of these a new Monte-Carlo-approximation is of special importance, since it can reduce the complexity of calculation substantially. A conditional least squares estimator for nonlinear models is defined and its essential asymptotic properties are derived. All versions of the tests and all new concepts were studied in simulation studies and the most important results are presented. The applicability of the tests is demonstrated with a dataset on product choice that is to be analyzed with multinomial logit models. KW - nichtlineare Modelle KW - Spezifikationstests KW - Resampling KW - Simulationsstudien Y1 - 1999 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0000171 ER - TY - INPR A1 - Bagdonavičius, Vilijandas B. A1 - Levuliene, Ruta A1 - Nikulin, Mikhail S. A1 - Zdorova-Cheminade, Olga T1 - Tests for homogeneity of survival distributions against non-location alternatives and analysis of the gastric cancer data N2 - The two and k-sample tests of equality of the survival distributions against the alternatives including cross-effects of survival functions, proportional and monotone hazard ratios, are given for the right censored data. The asymptotic power against approaching alternatives is investigated. The tests are applied to the well known chemio and radio therapy data of the Gastrointestinal Tumor Study Group. The P-values for both proposed tests are much smaller then in the case of other known tests. Differently from the test of Stablein and Koutrouvelis the new tests can be applied not only for singly but also to randomly censored data. T3 - Mathematische Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie : Preprint - 2004, 03 KW - Censoring KW - Cross-effects KW - Kolmogorov-Smirnov type tests KW - Logrank test KW - Non-proportional hazards KW - Proportional hazards KW - Two-sample tests Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-51527 ER - TY - INPR A1 - Liero, Hannelore T1 - Testing the Hazard Rate, Part I N2 - We consider a nonparametric survival model with random censoring. To test whether the hazard rate has a parametric form the unknown hazard rate is estimated by a kernel estimator. Based on a limit theorem stating the asymptotic normality of the quadratic distance of this estimator from the smoothed hypothesis an asymptotic ®-test is proposed. Since the test statistic depends on the maximum likelihood estimator for the unknown parameter in the hypothetical model properties of this parameter estimator are investigated. Power considerations complete the approach. T3 - Mathematische Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie : Preprint - 2003, 17 KW - kernel estimator of the hazard rate KW - goodness of fit KW - maximum likelihood estimator KW - limit theorem for integrated squared difference KW - censoring Y1 - 2003 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-51510 ER - TY - INPR A1 - Liero, Hannelore A1 - Liero, Matthias T1 - Testing the acceleration function in life time models N2 - The accelerated life time model is considered. First, test procedures for testing the parameter of a parametric acceleration function is investigated; this is done under the assumption of parametric and nonparametric baseline distribution. Further, based on nonparametric estimators for regression functions tests are proposed for checking whether a parametric acceleration function is appropriate to model the influence of the covariates. Resampling procedures are discussed for the realization of these methods. Simulations complete the considerations. T3 - Mathematische Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie : Preprint - 2006, 03 Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49405 ER - TY - INPR A1 - Blanchard, Gilles A1 - Delattre, Sylvain A1 - Roquain, Étienne T1 - Testing over a continuum of null hypotheses N2 - We introduce a theoretical framework for performing statistical hypothesis testing simultaneously over a fairly general, possibly uncountably infinite, set of null hypotheses. This extends the standard statistical setting for multiple hypotheses testing, which is restricted to a finite set. This work is motivated by numerous modern applications where the observed signal is modeled by a stochastic process over a continuum. As a measure of type I error, we extend the concept of false discovery rate (FDR) to this setting. The FDR is defined as the average ratio of the measure of two random sets, so that its study presents some challenge and is of some intrinsic mathematical interest. Our main result shows how to use the p-value process to control the FDR at a nominal level, either under arbitrary dependence of p-values, or under the assumption that the finite dimensional distributions of the p-value process have positive correlations of a specific type (weak PRDS). Both cases generalize existing results established in the finite setting, the latter one leading to a less conservative procedure. The interest of this approach is demonstrated in several non-parametric examples: testing the mean/signal in a Gaussian white noise model, testing the intensity of a Poisson process and testing the c.d.f. of i.i.d. random variables. Conceptually, an interesting feature of the setting advocated here is that it focuses directly on the intrinsic hypothesis space associated with a testing model on a random process, without referring to an arbitrary discretization. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1 (2012) 1 Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-56877 ER - TY - INPR A1 - Léonard, Christian A1 - Roelly, Sylvie A1 - Zambrini, Jean-Claude T1 - Temporal symmetry of some classes of stochastic processes N2 - In this article we analyse the structure of Markov processes and reciprocal processes to underline their time symmetrical properties, and to compare them. Our originality consists in adopting a unifying approach of reciprocal processes, independently of special frameworks in which the theory was developped till now (diffusions, or pure jump processes). This leads to some new results, too. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 2 (2013) 7 KW - Markov processes KW - reciprocal processes KW - time symmetry Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-64599 SN - 2193-6943 ER - TY - GEN A1 - Leimkuhler, Benedict A1 - Reich, Sebastian T1 - Symplectic integration of constrained Hamiltonian systems N2 - A Hamiltonian system in potential form (formula in the original abstract) subject to smooth constraints on q can be viewed as a Hamiltonian system on a manifold, but numerical computations must be performed in Rn. In this paper methods which reduce "Hamiltonian differential algebraic equations" to ODEs in Euclidean space are examined. The authors study the construction of canonical parameterizations or local charts as well as methods based on the construction of ODE systems in the space in which the constraint manifold is embedded which preserve the constraint manifold as an invariant manifold. In each case, a Hamiltonian system of ordinary differential equations is produced. The stability of the constraint invariants and the behavior of the original Hamiltonian along solutions are investigated both numerically and analytically. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - paper 032 KW - differential-algebraic equations KW - constrained Hamiltonian systems KW - canonical discretization schemes KW - symplectic methods Y1 - 1994 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-15653 ER - TY - INPR A1 - Gosson, Maurice A. de T1 - Symplectic geometry, Wigner-Weyl-Moyal calculus, and quantum mechanics in phase space N2 - Contents: Part I: Symplectic Geometry Chapter 1: Symplectic Spaces and Lagrangian Planes Chapter 2: The Symplectic Group Chapter 3: Multi-Oriented Symplectic Geometry Chapter 4: Intersection Indices in Lag(n) and Sp(n) Part II: Heisenberg Group, Weyl Calculus, and Metaplectic Representation Chapter 5: Lagrangian Manifolds and Quantization Chapter 6: Heisenberg Group and Weyl Operators Chapter 7: The Metaplectic Group Part III: Quantum Mechanics in Phase Space Chapter 8: The Uncertainty Principle Chapter 9: The Density Operator Chapter 10: A Phase Space Weyl Calculus T3 - Preprint - (2006) 06 Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-30212 ER - TY - GEN A1 - Evans, Myfanwy E. A1 - Hyde, Stephen T. T1 - Symmetric Tangling of Honeycomb Networks T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - Symmetric, elegantly entangled structures are a curious mathematical construction that has found their way into the heart of the chemistry lab and the toolbox of constructive geometry. Of particular interest are those structures—knots, links and weavings—which are composed locally of simple twisted strands and are globally symmetric. This paper considers the symmetric tangling of multiple 2-periodic honeycomb networks. We do this using a constructive methodology borrowing elements of graph theory, low-dimensional topology and geometry. The result is a wide-ranging enumeration of symmetric tangled honeycomb networks, providing a foundation for their exploration in both the chemistry lab and the geometers toolbox. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 1282 KW - tangles KW - knots KW - networks KW - periodic entanglement KW - molecular weaving KW - graphs Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-570842 SN - 1866-8372 IS - 1282 ER - TY - INPR A1 - Kapanadze, David A1 - Schulze, Bert-Wolfgang T1 - Symbolic calculus for boundary value problems on manifolds with edges N2 - Boundary value problems for (pseudo-) differential operators on a manifold with edges can be characterised by a hierarchy of symbols. The symbol structure is responsible or ellipicity and for the nature of parametrices within an algebra of "edge-degenerate" pseudo-differential operators. The edge symbol component of that hierarchy takes values in boundary value problems on an infinite model cone, with edge variables and covariables as parameters. Edge symbols play a crucial role in this theory, in particular, the contribution with holomorphic operatot-valued Mellin symbols. We establish a calculus in s framework of "twisted homogenity" that refers to strongly continuous groups of isomorphisms on weighted cone Sobolev spaces. We then derive an equivalent representation with a particularly transparent composition behaviour. T3 - Preprint - (2001) 21 KW - pseudo-differential boundary value problems KW - operators on manifolds with singularities Y1 - 2001 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26046 ER - TY - INPR A1 - Nazaikinskii, Vladimir A1 - Schulze, Bert-Wolfgang A1 - Sternin, Boris T1 - Surgery and the relative index theorem for families of elliptic operators N2 - We prove a theorem describing the behaviour of the relative index of families of Fredholm operators under surgery performed on spaces where the operators act. In connection with additional conditions (like symmetry conditions) this theorem results in index formulas for given operator families. By way of an example, we give an application to index theory of families of boundary value problems. T3 - Preprint - (2002) 11 KW - elliptic operators KW - index theory KW - surgery KW - relative index KW - boundary value problems Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26300 ER - TY - INPR A1 - Nazaikinskii, Vladimir E. A1 - Sternin, Boris T1 - Surgery and the relative index in elliptic theory N2 - We prove a general theorem on the local property of the relative index for a wide class of Fredholm operators, including relative index theorems for elliptic operators due to Gromov-Lawson, Anghel, Teleman, Booß-Bavnbek-Wojciechowski, et al. as special cases. In conjunction with additional conditions (like symmetry conditions) this theorem permits one to compute the analytical index of a given operator. In particular, we obtain new index formulas for elliptic pseudodifferential operators and quantized canonical transformations on manifolds with conical singularities as well as for elliptic boundary value problems with a symmetry condition for the conormal symbol. T3 - Preprint - (1999) 17 KW - elliptic operators KW - index theory KW - surgery KW - relative index KW - manifold with singularities KW - boundary value problems Y1 - 1999 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25538 ER - TY - INPR A1 - Shlapunov, Alexander A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - Sturm-Liouville problems in domains with non-smooth edges N2 - We consider a (generally, non-coercive) mixed boundary value problem in a bounded domain for a second order elliptic differential operator A. The differential operator is assumed to be of divergent form and the boundary operator B is of Robin type. The boundary is assumed to be a Lipschitz surface. Besides, we distinguish a closed subset of the boundary and control the growth of solutions near this set. We prove that the pair (A,B) induces a Fredholm operator L in suitable weighted spaces of Sobolev type, the weight function being a power of the distance to the singular set. Moreover, we prove the completeness of root functions related to L. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 2(2013)13 KW - Second order elliptic equations KW - non-coercive boundary conditions KW - root functions KW - weighted spaces Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-67336 ER - TY - THES A1 - Hain, Tobias Martin T1 - Structure formation and identification in geometrically driven soft matter systems T1 - Strukturbildung und Identifikation in geometrisch getriebenen weiche Materie-Systemen N2 - Subdividing space through interfaces leads to many space partitions that are relevant to soft matter self-assembly. Prominent examples include cellular media, e.g. soap froths, which are bubbles of air separated by interfaces of soap and water, but also more complex partitions such as bicontinuous minimal surfaces. Using computer simulations, this thesis analyses soft matter systems in terms of the relationship between the physical forces between the system's constituents and the structure of the resulting interfaces or partitions. The focus is on two systems, copolymeric self-assembly and the so-called Quantizer problem, where the driving force of structure formation, the minimisation of the free-energy, is an interplay of surface area minimisation and stretching contributions, favouring cells of uniform thickness. In the first part of the thesis we address copolymeric phase formation with sharp interfaces. We analyse a columnar copolymer system "forced" to assemble on a spherical surface, where the perfect solution, the hexagonal tiling, is topologically prohibited. For a system of three-armed copolymers, the resulting structure is described by solutions of the so-called Thomson problem, the search of minimal energy configurations of repelling charges on a sphere. We find three intertwined Thomson problem solutions on a single sphere, occurring at a probability depending on the radius of the substrate. We then investigate the formation of amorphous and crystalline structures in the Quantizer system, a particulate model with an energy functional without surface tension that favours spherical cells of equal size. We find that quasi-static equilibrium cooling allows the Quantizer system to crystallise into a BCC ground state, whereas quenching and non-equilibrium cooling, i.e. cooling at slower rates then quenching, leads to an approximately hyperuniform, amorphous state. The assumed universality of the latter, i.e. independence of energy minimisation method or initial configuration, is strengthened by our results. We expand the Quantizer system by introducing interface tension, creating a model that we find to mimic polymeric micelle systems: An order-disorder phase transition is observed with a stable Frank-Caspar phase. The second part considers bicontinuous partitions of space into two network-like domains, and introduces an open-source tool for the identification of structures in electron microscopy images. We expand a method of matching experimentally accessible projections with computed projections of potential structures, introduced by Deng and Mieczkowski (1998). The computed structures are modelled using nodal representations of constant-mean-curvature surfaces. A case study conducted on etioplast cell membranes in chloroplast precursors establishes the double Diamond surface structure to be dominant in these plant cells. We automate the matching process employing deep-learning methods, which manage to identify structures with excellent accuracy. N2 - Die Unterteilung eines Raums durch Grenzflächen führt zu Raumaufteilungen, die für die Selbstorganisation weicher Materie relevant sind. Bekannte Beispiele sind zelluläre Medien, wie z.B. Seifenschaum, der aus Luftblasen besteht, getrennt durch Wände aus Wasser und Seife, und komplexere Partitionen, wie sie z.B. durch bikontinuierliche Minimalflächen erzeugt werden. In dieser Arbeit werden mit Hilfe von Computersimulationen Systeme weicher Materie in Bezug auf den Zusammenhang zwischen dem im System vorherrschenden, physikalischen Kräften und der Struktur der resultierenden Grenzflächen oder Partitionen untersucht. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf zwei Systemen, eine Copolymerschmelze und das sogenannte Quantizer Problem, bei denen der treibende Faktor der Strukturbildung, nämlich die Minimierung der freien Energie, aus einem Zusammenspiel der Minimierung der Oberfläche der Grenzflächen und der gleichzeitigen Minimierung der Elastizitätsenergie besteht. Unter diesen Gegebenheiten bevorzugen solche Systeme Zellen gleichmäßiger Größe. Im ersten Teil der Arbeit befassen wir uns mit der Bildung von scharfen Grenzflächen in Systemen von Copolymeren. Wir analysieren die zylindrische Phase eines Copolymersystems, das gezwungen wird, sich auf einer kugelförmigen Oberfläche zu organisieren. Die Topologie dieser Oberfläche erlaubt es der optimalen Konfiguration, dem Sechseckgitter, nicht, sich zu bilden. Für dreiarmige Copolymere wird die entstehende Struktur durch Lösungen des sogenannten Thomson Problems beschrieben. Letzteres sucht nach der Konfigurationen von abstoßenden Ladungen auf einer Kugeloberfläche mit minimaler Energie. Auf einem Substrat haben wir eine Kombination aus drei ineinandergreifende Lösungen des Thomson Problems gefunden, wobei der Typ der Lösungen statistisch von dem Radius des Substrates abhängt. Anschließend untersuchen wir die Bildung von amorphen und kristallinen Strukturen im Quantizersystem, einem teilchenbasierenden Modell, dessen Energiefunktional keine Oberflächenspannung enthält und möglichst kugelförmige Zellen gleicher Größe begünstigt. Wird das System quasistatisch im thermodynamischen Gleichgewicht abgekühlt, kristallisiert das Quantizersystem in den geordneten BCC Grundzustand. Wird das System allerdings zu schnell abgekühlt, sodass es sich nicht mehr im thermodynamischen Gleichgewicht befindet, bildet sich eine amorphe, annähernd hyperuniforme Struktur aus. Wir konnten zeigen, dass diese Struktur bemerkenswert unabhängig von den Ausganszuständen, sowie der Art der Energieminimierung zu sein scheint. Im Ausblick erweitern wir das Quantizersystem, indem wir Oberflächenspannung einführen. Unsere Ergebnisse deutet darauf hin, dass dieses so erweiterte Modell Mizellenphasen in Polymersystem modellieren kann. Wir beobachten einen Phasenübergang von einer ungeordneten, flüssigen Phase hin zu einer festen Frank-Caspar-Phase. Der zweite Teil der Arbeit behandelt bikontinuierliche Grenzflächen, die den Raum in zwei netzwerkartige Domänen aufteilen. Wir führen eine Open-Source Software ein, das die Identifizierung von Strukturen anhand derer Mikroskopaufnahmen ermöglicht. Hierzu erweitern und verbessern wir eine Methode, die durch den Abgleich experimentell zugänglicher Projektionen in Mikroskopaufnahmen mit berechneten Projektionen potenzieller Strukturen basiert. Dieses Verfahren wurde erstmal von Deng und Mieczkowski (1998) eingeführt. Die simulierten Strukturen basieren auf einer Nodalflächenmodellierung von dreifach-periodischen Flächen konstanter mittlerer Krümmung. Wir führen eine Fallstudie an Zellmembranen von Etioplasten, den Vorläufern von Chloroplasten, durch. Wir konnten die Struktur dieser Etioplasten als die Diamond-Struktur identifizieren. Als Ausblick automatisieren wir den Identifizierungsproyess mit Hilfe von Deep-Learning-Methoden. Erste Ergebnisse zeigen, dass mit diesem Ansatz die Identifizierung von Strukturen mit ausgezeichneter Genauigkeit gelingt. KW - soft matter KW - geometry KW - self-assembly KW - structure formation KW - quantizer KW - polymer KW - Geometrie KW - Polymere KW - Quantizer KW - Selbstassemblierung KW - weiche Materie KW - Strukturbildung Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-558808 N1 - Parts of this publication are reproduced with permission from the Royal Society of Chemistry and AIP Publishing. ER - TY - CHAP A1 - Valleriani, Angelo A1 - Roelly, Sylvie A1 - Kulik, Alexei Michajlovič ED - Roelly, Sylvie ED - Högele, Michael ED - Rafler, Mathias T1 - Stochastic processes with applications in the natural sciences BT - international workshop at Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia T2 - Lectures in pure and applied mathematics N2 - The interdisciplinary workshop STOCHASTIC PROCESSES WITH APPLICATIONS IN THE NATURAL SCIENCES was held in Bogotá, at Universidad de los Andes from December 5 to December 9, 2016. It brought together researchers from Colombia, Germany, France, Italy, Ukraine, who communicated recent progress in the mathematical research related to stochastic processes with application in biophysics. The present volume collects three of the four courses held at this meeting by Angelo Valleriani, Sylvie Rœlly and Alexei Kulik. A particular aim of this collection is to inspire young scientists in setting up research goals within the wide scope of fields represented in this volume. Angelo Valleriani, PhD in high energy physics, is group leader of the team "Stochastic processes in complex and biological systems" from the Max-Planck-Institute of Colloids and Interfaces, Potsdam. Sylvie Rœlly, Docteur en Mathématiques, is the head of the chair of Probability at the University of Potsdam. Alexei Kulik, Doctor of Sciences, is a Leading researcher at the Institute of Mathematics of Ukrainian National Academy of Sciences. T3 - Lectures in pure and applied mathematics - 4 KW - macromolecular decay KW - Markov processes KW - branching processes KW - long-time behaviour KW - makromolekularer Zerfall KW - Markovprozesse KW - Verzweigungsprozesse KW - Langzeitverhalten Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-401802 SN - 978-3-86956-414-2 SN - 2199-4951 SN - 2199-496X IS - 4 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Pédèches, Laure T1 - Stochastic models for collective motions of populations T1 - Modèles stochastiques pour des mouvements collectifs de populations T1 - Stochastisches Modell für kollektive Bewegung von Populationen N2 - Stochastisches Modell für kollektive Bewegung von Populationen In dieser Doktorarbeit befassen wir uns mit stochastischen Systemen, die eines der mysteriösesten biologischen Phänomene als Modell darstellen: die kollektive Bewegung von Gemeinschaften. Diese werden bei Vögel- und Fischschwärmen, aber auch bei manchen Bakterien, Viehherden oder gar bei Menschen beobachtet. Dieser Verhaltenstyp spielt ebenfalls in anderen Bereichen wie Finanzwesen, Linguistik oder auch Robotik eine Rolle. Wir nehmen uns der Dynamik einer Gruppe von N Individuen, insbesondere zweier asymptotischen Verhaltenstypen an. Einerseits befassen wir uns mit den Eigenschaften der Ergodizität in Langzeit: Existenz einer invarianten Wahrscheinlichkeitsverteilung durch Ljapunow-Funktionen, und Konvergenzrate der Übergangshalbgruppe gegen diese Wahrscheinlichkeit. Eine ebenfalls zentrale Thematik unserer Forschung ist der Begriff Flocking: es wird damit definiert, dass eine Gruppe von Individuen einen dynamischen Konsens ohne hierarchische Struktur erreichen kann; mathematisch gesehen entspricht dies der Aneinanderreihung der Geschwindigkeiten und dem Zusammenkommen des Schwarmes. Andererseits gehen wir das Phänomen der "Propagation of Chaos" an, wenn die Anzahl N der Teilchen ins Unendliche tendiert: die Bewegungen der jeweiligen Individuen werden asymptotisch unabhängig. Unser Ausgangspunkt ist das Cucker-Smale-Modell, ein deterministisches kinetisches Molekular-Modell für eine Gruppe ohne hierarchische Struktur. Die Wechselwirkung zwischen zwei Teilchen variiert gemäß deren "Kommunikationsrate", die wiederum von deren relativen Entfernung abhängt und polynomisch abnimmt. Im ersten Kapitel adressieren wir das asymptotische Verhalten eines Cucker-Smale-Modells mit Rauschstörung und dessen Varianten. Kapitel 2 stellt mehrere Definitionen des Flockings in einem Zufallsrahmen dar: diverse stochastische Systeme, die verschiedenen Rauschformen entsprechen (die eine gestörte Umgebung, den "freien Willen" des jeweiligen Individuums oder eine unterbrochene Übertragung suggerieren) werden im Zusammenhang mit diesen Begriffen unter die Lupe genommen. Das dritte Kapitel basiert auf der "Cluster Expansion"-Methode aus der statistischen Mechanik. Wir beweisen die exponentielle Ergodizität von gewissen nicht-Markow-Prozessen mit nicht-glattem Drift und wenden diese Ergebnisse auf Störungen des Ornstein-Uhlenbeck-Prozesses an. Im letzten Teil, nehmen wir uns der zweidimensionalen parabolisch-elliptischen Gleichung von Keller-Segel an. Wir beweisen die Existenz einer Lösung, welche in gewisser Hinsicht einzig ist, indem wir, mittels Vergleich mit Bessel-Prozessen und der Dirichlet Formtheorie, mögliche Stoßtypen zwischen den Teilchen ermitteln. N2 - In this thesis, stochastic dynamics modelling collective motions of populations, one of the most mysterious type of biological phenomena, are considered. For a system of N particle-like individuals, two kinds of asymptotic behaviours are studied : ergodicity and flocking properties, in long time, and propagation of chaos, when the number N of agents goes to infinity. Cucker and Smale, deterministic, mean-field kinetic model for a population without a hierarchical structure is the starting point of our journey : the first two chapters are dedicated to the understanding of various stochastic dynamics it inspires, with random noise added in different ways. The third chapter, an attempt to improve those results, is built upon the cluster expansion method, a technique from statistical mechanics. Exponential ergodicity is obtained for a class of non-Markovian process with non-regular drift. In the final part, the focus shifts onto a stochastic system of interacting particles derived from Keller and Segel 2-D parabolicelliptic model for chemotaxis. Existence and weak uniqueness are proven. N2 - Dans cette thése, on s’intéresse á des systémes stochastiques modélisant un des phénoménes biologiques les plus mystérieux, les mouvements collectifs de populations. Pour un groupe de N individus, vus comme des particules sans poids ni volume, on étudie deux types de comportements asymptotiques : d’un côté, en temps long, les propriétés d’ergodicité et de flocking, de l’autre, quand le nombre de particules N tend vers l’infini, les phénoménes de propagation du chaos. Le modéle, déterministe, de Cucker-Smale, un modéle cinétique de champ moyen pour une population sans structure hiérarchique, est notre point de départ : les deux premiers chapitres sont consacrés á la compréhension de diverses dynamiques stochastiques qui s’en inspirent, du bruit étant rajouté sous différentes formes. Le troisiéme chapitre, originellement une tentative d’amélioration de ces résultats, est basé sur la méthode du développement en amas, un outil de physique statistique. On prouve l’ergodicité exponentielle de certains processus non-markoviens á drift non-régulier. Dans la derniére partie, on démontre l’existence d’une solution, unique dans un certain sens, pour un systéme stochastique de particules associé au mod`ele chimiotactique de Keller et Segel. KW - stochastic interacting particles KW - flocking KW - stochastisches interagierendes System KW - Flocking Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-405491 ER - TY - THES A1 - Möhring, Jan T1 - Stochastic inversion for core field modeling using satellite data N2 - Magnetfeldmodellierung mit Kugelflächenfunktionen basiert auf der Inversion nach hunderten bis tausenden von Parametern. Dieses hochdimensionale Problem kann grundsätzlich als ein Optimierungsproblem formuliert werden, bei dem ein globales Minimum einer gewissen Zielfunktion berechnet werden soll. Um dieses Problem zu lösen, gibt es eine Reihe bekannter Ansätze, dazu zählen etwa gradientenbasierte Verfahren oder die Methode der kleinsten Quadrate und deren Varianten. Jede dieser Methoden hat verschiedene Vor- und Nachteile, beispielsweise bezüglich der Anwendbarkeit auf nicht-differenzierbare Funktionen oder der Laufzeit zugehöriger Algorithmen. In dieser Arbeit verfolgen wir das Ziel, einen Algorithmus zu finden, der schneller als die etablierten Verfahren ist und sich auch für nichtlineare Probleme anwenden lässt. Solche nichtlinearen Probleme treten beispielsweise bei der Abschätzung von Euler-Winkeln oder bei der Verwendung der robusteren L_1-Norm auf. Dazu untersuchen wir die Anwendbarkeit stochastischer Optimierungsverfahren aus der CMAES-Familie auf die Modellierung des geomagnetischen Feldes des Erdkerns. Es werden sowohl die Grundlagen der Kernfeldmodellierung und deren Parametrisierung anhand einiger Beispiele aus der Literatur besprochen, als auch die theoretischen Hintergründe der stochastischen Verfahren gegeben. Ein CMAES-Algorithmus wurde erfolgreich angewendet, um Daten der Swarm-Satellitenmission zu invertieren und daraus das Magnetfeldmodell EvoMag abzuleiten. EvoMag zeigt gute Übereinstimmung mit etablierten Modellen, sowie mit Observatoriumsdaten aus Niemegk. Wir thematisieren einige beobachtete Schwierigkeiten und präsentieren und diskutieren die Ergebnisse unserer Modellierung. N2 - Geomagnetic field modeling using spherical harmonics requires the inversion for hundreds to thousands of parameters. This large-scale problem can always be formulated as an optimization problem, where a global minimum of a certain cost function has to be calculated. A variety of approaches is known in order to solve this inverse problem, e.g. derivative-based methods or least-squares methods and their variants. Each of these methods has its own advantages and disadvantages, which affect for example the applicability to non-differentiable functions or the runtime of the corresponding algorithm. In this work, we pursue the goal to find an algorithm which is faster than the established methods and which is applicable to non-linear problems. Such non-linear problems occur for example when estimating Euler angles or when the more robust L_1 norm is applied. Therefore, we will investigate the usability of stochastic optimization methods from the CMAES family for modeling the geomagnetic field of Earth's core. On one hand, basics of core field modeling and their parameterization are discussed using some examples from the literature. On the other hand, the theoretical background of the stochastic methods are provided. A specific CMAES algorithm was successfully applied in order to invert data of the Swarm satellite mission and to derive the core field model EvoMag. The EvoMag model agrees well with established models and observatory data from Niemegk. Finally, we present some observed difficulties and discuss the results of our model. T2 - Stochastische Inversion für Kernfeldmodellierung mit Satellitendaten KW - Geomagnetismus KW - Kernfeldmodellierung KW - Optimierung KW - Evolutionsstrategien KW - Inverse Probleme KW - Geomagnetism KW - Core Field Modeling KW - Optimization KW - Evolution Strategies KW - Inverse Problems Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-498072 ER - TY - THES A1 - Schorsch, Andrea T1 - Statistische Eigenschaften von Clusterverfahren T1 - Statistical properties of cluster procedures N2 - Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit zwei Aspekten der statistischen Eigenschaften von Clusterverfahren. Zum einen geht die Arbeit auf die Frage der Existenz von unterschiedlichen Clusteranalysemethoden zur Strukturfindung und deren unterschiedlichen Vorgehensweisen ein. Die Methode des Abstandes zwischen Mannigfaltigkeiten und die K-means Methode liefern ausgehend von gleichen Daten unterschiedliche Endclusterungen. Der zweite Teil dieser Arbeit beschäftigt sich näher mit den asymptotischen Eigenschaften des K-means Verfahrens. Hierbei ist die Menge der optimalen Clusterzentren konsistent. Bei Vergrößerung des Stichprobenumfangs gegen Unendlich konvergiert diese in Wahrscheinlichkeit gegen die Menge der Clusterzentren, die das Varianzkriterium minimiert. Ebenfalls konvergiert die Menge der optimalen Clusterzentren für n gegen Unendlich gegen eine Normalverteilung. Es hat sich dabei ergeben, dass die einzelnen Clusterzentren voneinander abhängen. N2 - The following thesis describes two different views onto the statistical characterics of clustering procedures. At first it adresses the questions whether different clustering methods exist to ascertain the structure of clusters and in what ays the strategies of these methods differ from each other. The method of distance between the manifolds as well as the k-means method provide different final clusters based on equal initial data. The second part of the thesis concentrates on asymptotic properties of the k-means procedure. Here the amount of optimal clustering centres is consistent. If the size of the sample range is enlarged towards infinity, it also converges in probability towards the amount of clustering centres which minimized the whithin cluster sum of squares. Likewise the amount of optimal clustering centres converges for infinity towards the normal distribution. The main result shows that the individual clustering centres are dependent on each other. KW - Clusteranalyse KW - K-Means Verfahren KW - asymptotische Normalverteilung KW - cluster analysis KW - k-means clustering KW - asymptotical normal distribution Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-29026 ER - TY - INPR A1 - Läuter, Henning A1 - Ramadan, Ayad T1 - Statistical Scaling of Categorical Data N2 - Estimation and testing of distributions in metric spaces are well known. R.A. Fisher, J. Neyman, W. Cochran and M. Bartlett achieved essential results on the statistical analysis of categorical data. In the last 40 years many other statisticians found important results in this field. Often data sets contain categorical data, e.g. levels of factors or names. There does not exist any ordering or any distance between these categories. At each level there are measured some metric or categorical values. We introduce a new method of scaling based on statistical decisions. For this we define empirical probabilities for the original observations and find a class of distributions in a metric space where these empirical probabilities can be found as approximations for equivalently defined probabilities. With this method we identify probabilities connected with the categorical data and probabilities in metric spaces. Here we get a mapping from the levels of factors or names into points of a metric space. This mapping yields the scale for the categorical data. From the statistical point of view we use multivariate statistical methods, we calculate maximum likelihood estimations and compare different approaches for scaling. T3 - Mathematische Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie : Preprint - 2010, 01 Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49566 ER - TY - INPR A1 - Aizenberg, Lev A. A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - Stable expansions in homogeneous polynomials N2 - An expansion for a class of functions is called stable if the partial sums are bounded uniformly in the class. Stable expansions are of key importance in numerical analysis where functions are given up to certain error. We show that expansions in homogeneous functions are always stable on a small ball around the origin, and evaluate the radius of the largest ball with this property. T3 - Preprint - (2005) 16 Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-29925 ER - TY - GEN A1 - Ascher, Uri M. A1 - Chin, Hongsheng A1 - Reich, Sebastian T1 - Stabilization of DAEs and invariant manifolds N2 - Many methods have been proposed for the stabilization of higher index differential-algebraic equations (DAEs). Such methods often involve constraint differentiation and problem stabilization, thus obtaining a stabilized index reduction. A popular method is Baumgarte stabilization, but the choice of parameters to make it robust is unclear in practice. Here we explain why the Baumgarte method may run into trouble. We then show how to improve it. We further develop a unifying theory for stabilization methods which includes many of the various techniques proposed in the literature. Our approach is to (i) consider stabilization of ODEs with invariants, (ii) discretize the stabilizing term in a simple way, generally different from the ODE discretization, and (iii) use orthogonal projections whenever possible. The best methods thus obtained are related to methods of coordinate projection. We discuss them and make concrete algorithmic suggestions. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - paper 030 Y1 - 1994 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-15625 ER - TY - GEN A1 - Ascher, Uri M. A1 - Chin, Hongsheng A1 - Petzold, Linda R. A1 - Reich, Sebastian T1 - Stabilization of constrained mechanical systems with DAEs and invariant manifolds N2 - Many methods have been proposed for the simulation of constrained mechanical systems. The most obvious of these have mild instabilities and drift problems. Consequently, stabilization techniques have been proposed A popular stabilization method is Baumgarte's technique, but the choice of parameters to make it robust has been unclear in practice. Some of the simulation methods that have been proposed and used in computations are reviewed here, from a stability point of view. This involves concepts of differential-algebraic equation (DAE) and ordinary differential equation (ODE) invariants. An explanation of the difficulties that may be encountered using Baumgarte's method is given, and a discussion of why a further quest for better parameter values for this method will always remain frustrating is presented. It is then shown how Baumgarte's method can be improved. An efficient stabilization technique is proposed, which may employ explicit ODE solvers in case of nonstiff or highly oscillatory problems and which relates to coordinate projection methods. Examples of a two-link planar robotic arm and a squeezing mechanism illustrate the effectiveness of this new stabilization method. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - paper 033 Y1 - 1994 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-15698 ER - TY - THES A1 - Kröncke, Klaus T1 - Stability of Einstein Manifolds T1 - Stabilität von Einstein-Mannigfaltigkeiten N2 - This thesis deals with Einstein metrics and the Ricci flow on compact mani- folds. We study the second variation of the Einstein-Hilbert functional on Ein- stein metrics. In the first part of the work, we find curvature conditions which ensure the stability of Einstein manifolds with respect to the Einstein-Hilbert functional, i.e. that the second variation of the Einstein-Hilbert functional at the metric is nonpositive in the direction of transverse-traceless tensors. The second part of the work is devoted to the study of the Ricci flow and how its behaviour close to Einstein metrics is influenced by the variational be- haviour of the Einstein-Hilbert functional. We find conditions which imply that Einstein metrics are dynamically stable or unstable with respect to the Ricci flow and we express these conditions in terms of stability properties of the metric with respect to the Einstein-Hilbert functional and properties of the Laplacian spectrum. N2 - Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Einsteinmetriken und Ricci-Fluss auf kompakten Mannigfaltigkeiten. Wir studieren die zweite Variation des Einstein- Hilbert Funktionals auf Einsteinmetriken. Im ersten Teil der Arbeit finden wir Krümmungsbedingungen, die die Stabilität von Einsteinmannigfaltigkeiten bezüglich des Einstein-Hilbert Funktionals sicherstellen, d.h. die zweite Varia- tion des Einstein-Hilbert Funktionals ist nichtpositiv in Richtung transversaler spurfreier Tensoren. Der zweite Teil der Arbeit widmet sich dem Studium des Ricci-Flusses und wie dessen Verhalten in der Nähe von Einsteinmetriken durch das Variationsver- halten des Einstein-Hilbert Funktionals beeinflusst wird. Wir finden Bedinun- gen, die dynamische Stabilität oder Instabilität von Einsteinmetriken bezüglich des Ricci-Flusses implizieren und wir drücken diese Bedingungen in Termen der Stabilität der Metrik bezüglich des Einstein-Hilbert Funktionals und Eigen- schaften des Spektrums des Laplaceoperators aus. KW - Einstein-Mannigfaltigkeiten KW - Ricci-Fluss KW - Variationsstabilität KW - Einstein-Hilbert-Wirkung KW - Einstein manifolds KW - Ricci flow KW - variational stability KW - Einstein-Hilbert action Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-69639 ER - TY - THES A1 - Oancea, Marius-Adrian T1 - Spin Hall effects in general relativity T1 - Spin Hall Effekte in der Allgemeinen Relativitätstheorie N2 - The propagation of test fields, such as electromagnetic, Dirac or linearized gravity, on a fixed spacetime manifold is often studied by using the geometrical optics approximation. In the limit of infinitely high frequencies, the geometrical optics approximation provides a conceptual transition between the test field and an effective point-particle description. The corresponding point-particles, or wave rays, coincide with the geodesics of the underlying spacetime. For most astrophysical applications of interest, such as the observation of celestial bodies, gravitational lensing, or the observation of cosmic rays, the geometrical optics approximation and the effective point-particle description represent a satisfactory theoretical model. However, the geometrical optics approximation gradually breaks down as test fields of finite frequency are considered. In this thesis, we consider the propagation of test fields on spacetime, beyond the leading-order geometrical optics approximation. By performing a covariant Wentzel-Kramers-Brillouin analysis for test fields, we show how higher-order corrections to the geometrical optics approximation can be considered. The higher-order corrections are related to the dynamics of the spin internal degree of freedom of the considered test field. We obtain an effective point-particle description, which contains spin-dependent corrections to the geodesic motion obtained using geometrical optics. This represents a covariant generalization of the well-known spin Hall effect, usually encountered in condensed matter physics and in optics. Our analysis is applied to electromagnetic and massive Dirac test fields, but it can easily be extended to other fields, such as linearized gravity. In the electromagnetic case, we present several examples where the gravitational spin Hall effect of light plays an important role. These include the propagation of polarized light rays on black hole spacetimes and cosmological spacetimes, as well as polarization-dependent effects on the shape of black hole shadows. Furthermore, we show that our effective point-particle equations for polarized light rays reproduce well-known results, such as the spin Hall effect of light in an inhomogeneous medium, and the relativistic Hall effect of polarized electromagnetic wave packets encountered in Minkowski spacetime. N2 - Unser grundlegendes Verständnis des Universums basiert auf Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, die eine Beschreibung in Form einer vierdimensional gekrümmten Raumzeit liefert, in der die Anziehungskraft der Gravitation in der Krümmung der Raumzeit kodiert ist. Die überwiegende Mehrheit der experimentellen Tests, die Einsteins allgemeine Relativitätstheorie bestätigt haben, basiert auf der Beobachtung elektromagnetischer Strahlung, die von entfernten astrophysikalischen Quellen wie Sternen oder Galaxien stammt. Daher ist ein tiefgreifendes Verständnis der Dynamik der sich in der Raumzeit ausbreitenden elektromagnetischen Strahlung von entscheidender Bedeutung. Elektromagnetische Phänomene werden durch Maxwell-Gleichungen beschrieben. Die Ausbreitung elektromagnetischer Strahlung in der Raumzeit ist jedoch sehr komplexe, und es ist im Allgemeinen nützlich, Näherungen zu betrachten, welche eine vereinfachte Beschreibung liefern. Auf diese Weise können die Haupteigenschaften des Systems in einem reduzierten Gleichungssystem codiert und die Gültigkeit der Näherung quantitativ kontrolliert werden. Beispielsweise kann die Ausbreitung elektromagnetischer Strahlung in der Raumzeit durch Anwendung der geometrischen Optik auf die Maxwell-Gleichungen beschrieben werden. Diese liefert ein Modell für die Ausbreitung elektromagnetischer Strahlung in Form von Lichtstrahlen, die sich auf dem kürzesten Weg zwischen zwei Punkten ausbreiten. Im Kontext von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie entsprechen dise Lichtstrahlen den Nullgeodäten der zugrunde liegenden gekrümmten Raumzeit. Für die meisten astrophysikalischen Anwendungen von Interesse, wie die Beobachtung von Himmelskörpern oder Gravitationslinsen, stellen die Näherungen der geometrischen Optik und damit die Beschreibung der Ausbreitung elektromagnetischer Strahlung durch Lichtstrahlen ein zufriedenstellendes theoretisches Modell dar. In dieser Arbeit untersuchen wir mögliche Korrekturen der Ausbreitung elektromagnetischer Strahlung in der Raumzeit, welche durch die Näherung der geometrischen Optik nicht erfasst werden. Solche Korrekturen sind aus der Optik bekannt, wo beobachtet wurde, dass die Ausbreitung von Lichtstrahlen in bestimmten Materialien durch die Polarisation des Lichts beeinflusst werden kann. Diese Korrekturen sind als Spin-Hall-Effekt von Licht bekannt. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass ein ähnlicher Effekt für elektromagnetische Strahlung auftreten kann, welche sich in gekrümmter Raumzeit in der Nähe massiver astrophysikalischer Objekte wie Schwarzer Löcher oder Sterne ausbreitet. Darüber hinaus präsentieren wir, basierend auf der Dirac-Gleichung, eine ähnliche Analyse für die Bewegung von Elektronen in gekrümmten Raumzeiten. KW - spin Hall effect KW - gravitation KW - black hole KW - Schwarzes Loch KW - Gravitation KW - Spin Hall effekte Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-502293 ER - TY - INPR A1 - Alsaedy, Ammar A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - Spectral projection for the dbar-Neumann problem N2 - We show that the spectral kernel function of the dbar-Neumann problem on a non-compact strongly pseudoconvex manifold is smooth up to the boundary. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 1(2012)12 KW - dbar-Neumann problem KW - strongly pseudoconvex domains KW - spectral kernel function Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-58616 SN - 2193-6943 ER - TY - INPR A1 - Schulze, Bert-Wolfgang A1 - Nazaikinskii, Vladimir A1 - Sternin, Boris A1 - Shatalov, Victor T1 - Spectral boundary value problems and elliptic equations on singular manifolds N2 - For elliptic operators on manifolds with boundary, we define spectral boundary value problems, which generalize the Atiyah-Patodi-Singer problem to the case of nonhomogeneous boundary conditions, operators of arbitrary order, and nonself-adjoint conormal symbols. The Fredholm property is proved and equivalence with certain elliptic equations on manifolds with conical singularities is established. T3 - Preprint - (1997) 36 KW - APS problem KW - spectral resolution KW - nonhomogeneous boundary value problems KW - Fredholm property Y1 - 1997 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-25147 ER - TY - GEN A1 - Roelly, Sylvie A1 - Sortais, Michel T1 - Space-time asymptotics of an infinite-dimensional diffusion having a long- range memory N2 - We develop a cluster expansion in space-time for an infinite-dimensional system of interacting diffusions where the drift term of each diffusion depends on the whole past of the trajectory; these interacting diffusions arise when considering the Langevin dynamics of a ferromagnetic system submitted to a disordered external magnetic field. KW - Random Field Ising Model KW - Langevin Dynamics KW - Interacting Diffusion Processes KW - Space-Time Cluster Expansions Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-6700 ER - TY - INPR A1 - Yihong, Du A1 - Li, Ma T1 - Some remarks related to De Giorgi's conjecture N2 - For several classes of functions including the special case f(u) = u − u³, we obtain boundedness and symmetry results for solutions of the problem −Δu = f(u) defined on R up(n). Our results complement a number of recent results related to a conjecture of De Giorgi. T3 - Preprint - (2001) 18 Y1 - 2001 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26027 ER -