TY - JOUR A1 - Roos, Saskia T1 - The Dirac operator under collapse to a smooth limit space JF - Annals of global analysis and geometry N2 - Let (M-i, g(i))(i is an element of N) be a sequence of spin manifolds with uniform bounded curvature and diameter that converges to a lower-dimensional Riemannian manifold (B, h) in the Gromov-Hausdorff topology. Then, it happens that the spectrum of the Dirac operator converges to the spectrum of a certain first-order elliptic differential operator D-B on B. We give an explicit description of D-B and characterize the special case where D-B equals the Dirac operator on B. KW - Collapse KW - Dirac operator KW - Spin geometry Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.1007/s10455-019-09691-8 SN - 0232-704X SN - 1572-9060 VL - 57 IS - 1 SP - 121 EP - 151 PB - Springer CY - Dordrecht ER - TY - JOUR A1 - Güneysu, Batu A1 - Keller, Matthias T1 - Scattering the Geometry of Weighted Graphs JF - Mathematical physics, analysis and geometry : an international journal devoted to the theory and applications of analysis and geometry to physics N2 - Given two weighted graphs (X, b(k), m(k)), k = 1, 2 with b(1) similar to b(2) and m(1) similar to m(2), we prove a weighted L-1-criterion for the existence and completeness of the wave operators W-+/- (H-2, H-1, I-1,I-2), where H-k denotes the natural Laplacian in l(2)(X, m(k)) w.r.t. (X, b(k), m(k)) and I-1,I-2 the trivial identification of l(2)(X, m(1)) with l(2) (X, m(2)). In particular, this entails a general criterion for the absolutely continuous spectra of H-1 and H-2 to be equal. KW - Graphs KW - Laplacian KW - Scattering theory Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1007/s11040-018-9285-1 SN - 1385-0172 SN - 1572-9656 VL - 21 IS - 3 PB - Springer CY - Dordrecht ER - TY - JOUR A1 - Fedchenko, Dmitry A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - A Rado theorem for the porous medium equation JF - Boletin de la Sociedad Matemática Mexicana N2 - We prove that if u is a locally Lipschitz continuous function on an open set chi subset of Rn + 1 satisfying the nonlinear heat equation partial derivative(t)u = Delta(vertical bar u vertical bar(p-1) u), p > 1, weakly away from the zero set u(-1) (0) in chi, then u is a weak solution to this equation in all of chi. KW - Quasilinear equations KW - Removable sets KW - Porous medium equation Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1007/s40590-017-0169-3 SN - 1405-213X SN - 2296-4495 VL - 24 IS - 2 SP - 427 EP - 437 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Dimitrova, Ilinka A1 - Koppitz, Jörg T1 - On the semigroup of all partial fence-preserving injections on a finite set JF - Journal of Algebra and Its Applications N2 - For n∈N , let Xn={a1,a2,…,an} be an n-element set and let F=(Xn;R1 generated from identity by taking powers is isomorphic to P and can be embedded into a coppice by taking inverses. N2 - Baumartige Zahlen und höhere arithmetische Operationen Von Schülern und Laienmathematikern wird oft die Frage gestellt, warum nach den Operationen Addition (1. Stufe), Multiplikation (2. Stufe), Potenzieren (3. Stufe) keine Operationen der 4. oder höheren Stufen betrachtet werden. Jede Operation der nächsthöheren Stufe ist die Wiederholung der vorhergehenden Operation, z.B. n * x = x + x + ... + x x^n = x * x * ... * x Das offensichtliche Problem mit der Wiederholung des Potenzierens besteht darin, dass das Potenzieren nicht assoziativ ist und es somit mehrere Klammerungsmöglichkeiten für die Wiederholung dieser Operation gibt. Wählt man eine spezifische Klammerungsmöglichkeit aus, z.B. x^^n = (x^(x^(x^(......)))), gibt es jedoch wieder verschiedene Möglichkeiten, diese Operation auf rationale oder reelle n fortzusetzen. In der Tat kann man im Internet verschiedene solcher Fortsetzungen beschrieben finden und keine scheint besonders ausgezeichnet zu sein. Das ganze Dilemma der verschiedenen Klammerungen kann man jedoch überwinden, in dem man den Zahlenbereich abstrakter macht. So dass statt nur der Anzahl auch eine Klammerungsstruktur in einer Zahl kodiert wird. Die ganz natürliche Verallgemeinerung der natürlichen Zahlen in dieser Hinsicht sind die Binärbäume. Und in der Tat lassen sich die 4. und höhere Operationen in einer eindeutigen Weise auf den Binärbäumen erklären. Vielmehr stellt sich sogar heraus, dass die Binärbäume zu viel Information mit sich tragen, wenn es nur darum geht, die höheren Operationen zu definieren. Es gibt eine Spezialisierung der Binärbäume, die aber allgemeiner als die natürlichen Zahlen (die die assoziative Spezialisierung der Binärbäume sind) ist, und die die passende Informationsmenge zur Definition der höheren Operationen kodiert. Dies sind die so genannten linkskommutativen Binärbäume. Es stellt sich heraus, dass die (linkskommutativen) Binärbäume viele Eigenschaften der natürlichen Zahlen teilen, so z.B. die Assoziativität der Multiplikation (die Operation der 2. Stufe) und eine eindeutige Primzahlzerlegung. Dies motiviert die Frage, ob man die Erweiterungskonstruktionen der Zahlen: „natürliche Zahlen zu gebrochenen Zahlen“ (macht die Multiplikation umkehrbar) „gebrochene Zahlen zu positiven reellen Zahlen“ (macht das Potenzieren umkehrbar und erlaubt Grenzwertbildung) auch ausgehend von (linkskommutativen) Binärbäumen vornehmen kann. In der vorliegenden Arbeit wird (neben unzähligen anderen Resultaten) gezeigt, dass die Zahlenbereichserweiterung „natürliche Zahlen zu gebrochenen Zahlen“ auch analog für (linkskommutative) Binärbäume möglich ist. Das Ergebnis dieser Konstruktion sind die Divisionsbinärbäume (bzw. die gebrochenen Bäume). Letztere lassen sich unerwartet in der Form von Brüchen darstellen, sind jedoch als Verallgemeinerung der gebrochenen Zahlen sehr viel komplexer als dieser. (Das kann man live nachprüfen mit dem dafür erstellten Online-Rechner für gebrochene Bäume (auf englisch): http://math.eretrandre.org/cgi-bin/ftc/ftc.pl ) Damit wird ein Programm „baumartige Zahlen“ gestartet, indem es darum geht, auch die Erweiterung „gebrochene Zahlen zu positiven reellen Zahlen“ für die Divisionsbinärbäume (bzw. die gebrochenen Bäume) durchzuführen, wobei die höheren Operationen auf dieser Erweiterung definiert werden könnten und umkehrbar sein müssten. Ob dies wirklich möglich ist, ist derzeit unklar (neben diversen anderen direkt aus der Dissertation sich ergebenden Fragen) und eröffnet damit ein enorm umfangreiches Feld für weitere Forschungen. KW - Tetration KW - höhere Operationen KW - strukturierte Zahlen KW - Divisionsbäume KW - tetration KW - higher operations KW - structured numbers KW - division trees Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-15247 ER - TY - JOUR A1 - Fischer, Florian A1 - Keller, Matthias T1 - Riesz decompositions for Schrödinger operators on graphs JF - Journal of mathematical analysis and applications N2 - We study superharmonic functions for Schrodinger operators on general weighted graphs. Specifically, we prove two decompositions which both go under the name Riesz decomposition in the literature. The first one decomposes a superharmonic function into a harmonic and a potential part. The second one decomposes a superharmonic function into a sum of superharmonic functions with certain upper bounds given by prescribed superharmonic functions. As application we show a Brelot type theorem. KW - Potential theory KW - Green's function KW - Schrödinger operator KW - Weighted KW - graph KW - Subcritical KW - Greatest harmonic minorant Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2020.124674 SN - 0022-247X SN - 1096-0813 VL - 495 IS - 1 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Denecke, Klaus-Dieter T1 - Partial clones JF - Asian-European journal of mathematics : AEJM N2 - A set C of operations defined on a nonempty set A is said to be a clone if C is closed under composition of operations and contains all projection mappings. The concept of a clone belongs to the algebraic main concepts and has important applications in Computer Science. A clone can also be regarded as a many-sorted algebra where the sorts are the n-ary operations defined on set A for all natural numbers n >= 1 and the operations are the so-called superposition operations S-m(n) for natural numbers m, n >= 1 and the projection operations as nullary operations. Clones generalize monoids of transformations defined on set A and satisfy three clone axioms. The most important axiom is the superassociative law, a generalization of the associative law. If the superposition operations are partial, i.e. not everywhere defined, instead of the many-sorted clone algebra, one obtains partial many-sorted algebras, the partial clones. Linear terms, linear tree languages or linear formulas form partial clones. In this paper, we give a survey on partial clones and their properties. KW - Operation KW - term KW - formula KW - superposition of operations KW - terms and KW - formulas KW - linear term KW - linear formula KW - linear tree language KW - clone KW - partial clone KW - linear hypersubstitution KW - dht-symmetric category KW - partial KW - theory Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1142/S1793557120501612 SN - 1793-5571 SN - 1793-7183 VL - 13 IS - 8 PB - World Scientific CY - Singapore ER - TY - JOUR A1 - Bär, Christian T1 - The Faddeev-LeVerrier algorithm and the Pfaffian JF - Linear algebra and its applications N2 - We adapt the Faddeev-LeVerrier algorithm for the computation of characteristic polynomials to the computation of the Pfaffian of a skew-symmetric matrix. This yields a very simple, easy to implement and parallelize algorithm of computational cost O(n(beta+1)) where nis the size of the matrix and O(n(beta)) is the cost of multiplying n x n-matrices, beta is an element of [2, 2.37286). We compare its performance to that of other algorithms and show how it can be used to compute the Euler form of a Riemannian manifold using computer algebra. KW - Characteristic polynomial KW - Determinant KW - Pfaffian KW - Gauss-Bonnet-Chern KW - theorem Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1016/j.laa.2021.07.023 SN - 0024-3795 SN - 1873-1856 VL - 630 SP - 39 EP - 55 PB - Elsevier CY - New York ER - TY - JOUR A1 - Klein, Markus A1 - Rosenberger, Elke T1 - The tunneling effect for a class of difference operators JF - Reviews in Mathematical Physics N2 - We analyze a general class of self-adjoint difference operators H-epsilon = T-epsilon + V-epsilon on l(2)((epsilon Z)(d)), where V-epsilon is a multi-well potential and v(epsilon) is a small parameter. We give a coherent review of our results on tunneling up to new sharp results on the level of complete asymptotic expansions (see [30-35]). Our emphasis is on general ideas and strategy, possibly of interest for a broader range of readers, and less on detailed mathematical proofs. The wells are decoupled by introducing certain Dirichlet operators on regions containing only one potential well. Then the eigenvalue problem for the Hamiltonian H-epsilon is treated as a small perturbation of these comparison problems. After constructing a Finslerian distance d induced by H-epsilon, we show that Dirichlet eigenfunctions decay exponentially with a rate controlled by this distance to the well. It follows with microlocal techniques that the first n eigenvalues of H-epsilon converge to the first n eigenvalues of the direct sum of harmonic oscillators on R-d located at several wells. In a neighborhood of one well, we construct formal asymptotic expansions of WKB-type for eigenfunctions associated with the low-lying eigenvalues of H-epsilon. These are obtained from eigenfunctions or quasimodes for the operator H-epsilon acting on L-2(R-d), via restriction to the lattice (epsilon Z)(d). Tunneling is then described by a certain interaction matrix, similar to the analysis for the Schrodinger operator (see [22]), the remainder is exponentially small and roughly quadratic compared with the interaction matrix. We give weighted l(2)-estimates for the difference of eigenfunctions of Dirichlet-operators in neighborhoods of the different wells and the associated WKB-expansions at the wells. In the last step, we derive full asymptotic expansions for interactions between two "wells" (minima) of the potential energy, in particular for the discrete tunneling effect. Here we essentially use analysis on phase space, complexified in the momentum variable. These results are as sharp as the classical results for the Schrodinger operator in [22]. KW - Semiclassical difference operator KW - tunneling KW - interaction matrix KW - asymptotic expansion KW - multi-well potential KW - Finsler distance KW - Agmon estimates Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1142/S0129055X18300029 SN - 0129-055X SN - 1793-6659 VL - 30 IS - 4 PB - World Scientific CY - Singapore ER - TY - GEN A1 - Zöller, Gert A1 - Holschneider, Matthias T1 - Reply to “Comment on ‘The Maximum Possible and the Maximum Expected Earthquake Magnitude for Production‐Induced Earthquakes at the Gas Field in Groningen, The Netherlands’ by Gert Zöller and Matthias Holschneider” by Mathias Raschke T2 - Bulletin of the Seismological Society of America Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1785/0120170131 SN - 0037-1106 SN - 1943-3573 VL - 108 IS - 2 SP - 1029 EP - 1030 PB - Seismological Society of America CY - Albany ER - TY - JOUR A1 - Liu, Shiping A1 - Münch, Florentin A1 - Peyerimhoff, Norbert T1 - Bakry-Emery curvature and diameter bounds on graphs JF - Calculus of variations and partial differential equations N2 - We prove finiteness and diameter bounds for graphs having a positive Ricci-curvature bound in the Bakry–Émery sense. Our first result using only curvature and maximal vertex degree is sharp in the case of hypercubes. The second result depends on an additional dimension bound, but is independent of the vertex degree. In particular, the second result is the first Bonnet–Myers type theorem for unbounded graph Laplacians. Moreover, our results improve diameter bounds from Fathi and Shu (Bernoulli 24(1):672–698, 2018) and Horn et al. (J für die reine und angewandte Mathematik (Crelle’s J), 2017, https://doi.org/10.1515/crelle-2017-0038) and solve a conjecture from Cushing et al. (Bakry–Émery curvature functions of graphs, 2016). Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1007/s00526-018-1334-x SN - 0944-2669 SN - 1432-0835 VL - 57 IS - 2 PB - Springer CY - Heidelberg ER - TY - JOUR A1 - Keller, Matthias A1 - Schwarz, Michael T1 - The Kazdan-Warner equation on canonically compactifiable graphs JF - Calculus of variations and partial differential equations N2 - We study the Kazdan-Warner equation on canonically compactifiable graphs. These graphs are distinguished as analytic properties of Laplacians on these graphs carry a strong resemblance to Laplacians on open pre-compact manifolds. Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1007/s00526-018-1329-7 SN - 0944-2669 SN - 1432-0835 VL - 57 IS - 2 PB - Springer CY - Heidelberg ER - TY - JOUR A1 - Lesur, Vincent A1 - Wardinski, Ingo A1 - Bärenzung, Julien A1 - Holschneider, Matthias T1 - On the frequency spectra of the core magnetic field Gauss coefficients JF - Physics of the earth and planetary interiors N2 - From monthly mean observatory data spanning 1957-2014, geomagnetic field secular variation values were calculated by annual differences. Estimates of the spherical harmonic Gauss coefficients of the core field secular variation were then derived by applying a correlation based modelling. Finally, a Fourier transform was applied to the time series of the Gauss coefficients. This process led to reliable temporal spectra of the Gauss coefficients up to spherical harmonic degree 5 or 6, and down to periods as short as 1 or 2 years depending on the coefficient. We observed that a k(-2) slope, where k is the frequency, is an acceptable approximation for these spectra, with possibly an exception for the dipole field. The monthly estimates of the core field secular variation at the observatory sites also show that large and rapid variations of the latter happen. This is an indication that geomagnetic jerks are frequent phenomena and that significant secular variation signals at short time scales - i.e. less than 2 years, could still be extracted from data to reveal an unexplored part of the core dynamics. KW - Geomagnetism KW - Core field KW - Secular variation rate of change KW - Geomagnetic jerks KW - Correlation based modelling Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1016/j.pepi.2017.05.017 SN - 0031-9201 SN - 1872-7395 VL - 276 SP - 145 EP - 158 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Brungs, Hans H. A1 - Gräter, Joachim T1 - On central extensions of SL(2, F) admitting left-orderings JF - Journal of Algebra N2 - For an arbitrary euclidean field F we introduce a central extension (G(F), Phi) of SL(2, F) admitting a left-ordering and study its algebraic properties. The elements of G(F) are order preserving bijections of the convex hull of Q in F. If F = R then G(F) is isomorphic to the classical universal covering group of the Lie group SL(2, R). Among other results we show that G(F) is a perfect group which possesses a rank 1 cone of exceptional type. We also prove that its centre is an infinite cyclic group and investigate its normal subgroups. KW - Universal covering group KW - Central extensions of groups KW - Perfect groups KW - Ordered fields KW - Left-ordered groups KW - Order-preserving bijections KW - Euclidean fields Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jalgebra.2017.05.025 SN - 0021-8693 SN - 1090-266X VL - 486 SP - 288 EP - 327 PB - Elsevier CY - San Diego ER - TY - JOUR A1 - Somogyvári, Márk A1 - Reich, Sebastian T1 - Convergence tests for transdimensional Markov chains in geoscience imaging JF - Mathematical geosciences : the official journal of the International Association for Mathematical Geosciences N2 - Classic inversion methods adjust a model with a predefined number of parameters to the observed data. With transdimensional inversion algorithms such as the reversible-jump Markov chain Monte Carlo (rjMCMC), it is possible to vary this number during the inversion and to interpret the observations in a more flexible way. Geoscience imaging applications use this behaviour to automatically adjust model resolution to the inhomogeneities of the investigated system, while keeping the model parameters on an optimal level. The rjMCMC algorithm produces an ensemble as result, a set of model realizations, which together represent the posterior probability distribution of the investigated problem. The realizations are evolved via sequential updates from a randomly chosen initial solution and converge toward the target posterior distribution of the inverse problem. Up to a point in the chain, the realizations may be strongly biased by the initial model, and must be discarded from the final ensemble. With convergence assessment techniques, this point in the chain can be identified. Transdimensional MCMC methods produce ensembles that are not suitable for classic convergence assessment techniques because of the changes in parameter numbers. To overcome this hurdle, three solutions are introduced to convert model realizations to a common dimensionality while maintaining the statistical characteristics of the ensemble. A scalar, a vector and a matrix representation for models is presented, inferred from tomographic subsurface investigations, and three classic convergence assessment techniques are applied on them. It is shown that appropriately chosen scalar conversions of the models could retain similar statistical ensemble properties as geologic projections created by rasterization. KW - transdimensional inversion KW - MCMC modelling KW - convergence assessment Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.1007/s11004-019-09811-x SN - 1874-8961 SN - 1874-8953 VL - 52 IS - 5 SP - 651 EP - 668 PB - Springer CY - Heidelberg ER - TY - JOUR A1 - Ly, Ibrahim T1 - A Cauchy problem for the Cauchy-Riemann operator JF - Afrika Matematika N2 - We study the Cauchy problem for a nonlinear elliptic equation with data on a piece S of the boundary surface partial derivative X. By the Cauchy problem is meant any boundary value problem for an unknown function u in a domain X with the property that the data on S, if combined with the differential equations in X, allows one to determine all derivatives of u on S by means of functional equations. In the case of real analytic data of the Cauchy problem, the existence of a local solution near S is guaranteed by the Cauchy-Kovalevskaya theorem. We discuss a variational setting of the Cauchy problem which always possesses a generalized solution. KW - nonlinear PDI KW - Cauchy problem KW - Zaremba problem Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1007/s13370-020-00810-4 SN - 1012-9405 SN - 2190-7668 VL - 32 IS - 1-2 SP - 69 EP - 76 PB - Springer CY - Heidelberg ER - TY - INPR A1 - Ly, Ibrahim A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - A Radó theorem for p-harmonic functions N2 - Let A be a nonlinear differential operator on an open set X in R^n and S a closed subset of X. Given a class F of functions in X, the set S is said to be removable for F relative to A if any weak solution of A (u) = 0 in the complement of S of class F satisfies this equation weakly in all of X. For the most extensively studied classes F we show conditions on S which guarantee that S is removable for F relative to A. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 4 (2015) 3 KW - Quasilinear equations KW - removable sets KW - p-Laplace Operator Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-71492 SN - 2193-6943 VL - 4 IS - 3 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Ly, Ibrahim A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - Asymptotic expansions at nonsymmetric cuspidal points N2 - We study asymptotics of solutions to the Dirichlet problem in a domain whose boundary contains a nonsymmetric conical point. We establish a complete asymptotic expansion of solutions near the singular point. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 4 (2015) 7 KW - the Dirichlet problem KW - singular point KW - asymptotic expansion Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-78199 SN - 2193-6943 VL - 4 IS - 7 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Malass, Ihsane A1 - Tarkhanov, Nikolaj Nikolaevič T1 - A perturbation of the de Rham complex T1 - Возмущение комплекса де Рама JF - Journal of Siberian Federal University : Mathematics & Physics JF - Žurnal Sibirskogo Federalʹnogo Universiteta : Matematika i fizika N2 - We consider a perturbation of the de Rham complex on a compact manifold with boundary. This perturbation goes beyond the framework of complexes, and so cohomology does not apply to it. On the other hand, its curvature is "small", hence there is a natural way to introduce an Euler characteristic and develop a Lefschetz theory for the perturbation. This work is intended as an attempt to develop a cohomology theory for arbitrary sequences of linear mappings. N2 - Рассмотрим возмущение комплекса де Рама на компактном многообразии с краем. Это возмущение выходит за рамки комплексов, и поэтому когомологии к нему не относятся. С другой стороны, его кривизна "мала", поэтому существует естественный способ ввести характеристику Эйлера и разработать теорию Лефшеца для возмущения. Данная работа предназначена для попытки разработать теорию когомологий для произвольных последовательностей линейных отображений. KW - de Rham complex KW - cohomology KW - Hodge theory KW - Neumann problem KW - комплекс де Рама KW - когомологии KW - теория Ходжа KW - проблема Неймана Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.17516/1997-1397-2020-13-5-519-532 SN - 1997-1397 SN - 2313-6022 VL - 13 IS - 5 SP - 519 EP - 532 PB - Siberian Federal University CY - Krasnojarsk ER - TY - THES A1 - Jakobs, Friedrich T1 - Dubrovin–rings and their connection to Hughes–free skew fields of fractions T1 - Dubrovinringe und ihre Verbindung zu Hughes-freien Quotientenschiefkörpern N2 - One method of embedding groups into skew fields was introduced by A. I. Mal'tsev and B. H. Neumann (cf. [18, 19]). If G is an ordered group and F is a skew field, the set F((G)) of formal power series over F in G with well-ordered support forms a skew field into which the group ring F[G] can be embedded. Unfortunately it is not suficient that G is left-ordered since F((G)) is only an F-vector space in this case as there is no natural way to define a multiplication on F((G)). One way to extend the original idea onto left-ordered groups is to examine the endomorphism ring of F((G)) as explored by N. I. Dubrovin (cf. [5, 6]). It is possible to embed any crossed product ring F[G; η, σ] into the endomorphism ring of F((G)) such that each non-zero element of F[G; η, σ] defines an automorphism of F((G)) (cf. [5, 10]). Thus, the rational closure of F[G; η, σ] in the endomorphism ring of F((G)), which we will call the Dubrovin-ring of F[G; η, σ], is a potential candidate for a skew field of fractions of F[G; η, σ]. The methods of N. I. Dubrovin allowed to show that specific classes of groups can be embedded into a skew field. For example, N. I. Dubrovin contrived some special criteria, which are applicable on the universal covering group of SL(2, R). These methods have also been explored by J. Gräter and R. P. Sperner (cf. [10]) as well as N.H. Halimi and T. Ito (cf. [11]). Furthermore, it is of interest to know if skew fields of fractions are unique. For example, left and right Ore domains have unique skew fields of fractions (cf. [2]). This is not the general case as for example the free group with 2 generators can be embedded into non-isomorphic skew fields of fractions (cf. [12]). It seems likely that Ore domains are the most general case for which unique skew fields of fractions exist. One approach to gain uniqueness is to restrict the search to skew fields of fractions with additional properties. I. Hughes has defined skew fields of fractions of crossed product rings F[G; η, σ] with locally indicable G which fulfill a special condition. These are called Hughes-free skew fields of fractions and I. Hughes has proven that they are unique if they exist [13, 14]. This thesis will connect the ideas of N. I. Dubrovin and I. Hughes. The first chapter contains the basic terminology and concepts used in this thesis. We present methods provided by N. I. Dubrovin such as the complexity of elements in rational closures and special properties of endomorphisms of the vector space of formal power series F((G)). To combine the ideas of N.I. Dubrovin and I. Hughes we introduce Conradian left-ordered groups of maximal rank and examine their connection to locally indicable groups. Furthermore we provide notations for crossed product rings, skew fields of fractions as well as Dubrovin-rings and prove some technical statements which are used in later parts. The second chapter focuses on Hughes-free skew fields of fractions and their connection to Dubrovin-rings. For that purpose we introduce series representations to interpret elements of Hughes-free skew fields of fractions as skew formal Laurent series. This 1 Introduction allows us to prove that for Conradian left-ordered groups G of maximal rank the statement "F[G; η, σ] has a Hughes-free skew field of fractions" implies "The Dubrovin ring of F [G; η, σ] is a skew field". We will also prove the reverse and apply the results to give a new prove of Theorem 1 in [13]. Furthermore we will show how to extend injective ring homomorphisms of some crossed product rings onto their Hughes-free skew fields of fractions. At last we will be able to answer the open question whether Hughes--free skew fields are strongly Hughes-free (cf. [17, page 53]). N2 - In dieser Arbeit beschäftigen wir uns mit Quotientenschiefkörpern von verschränkten Produkten F [G; η, σ], wobei G eine Gruppe und F ein Schiefkörper ist. Eine Methode Gruppen in Schiefkörper einzubetten stammt von A. I. Mal’tsev und B. H. Neumann. Ist G eine beidseitig geordnete Gruppe, so lässt sich die Menge der formalen Potenzreihen F ((G)) über F in G mit wohlgeordnetem Träger als Schiefkörper interpretieren. In diesen lässt sich jedes verschränkte Produkt F [G; η, σ] einbetten. Möchte man die Klasse der einzubettenden Gruppen erweitern, so bieten sich links–geordnete Gruppen an. In diesem Fall hat F ((G)) keine natürliche Ringstruktur, aber man kann nutzen, dass F ((G)) ein rechter F–Vektorraum ist und seinen Endomorphismenring untersuchen. Jedes Verschränkte Produkt F [G; η, σ] lässt sich derart in den Endomorphismenring einbetten, dass die zugehörigen von Null verschiedenen Endomorphismen Automorphismen sind. Der rationale Abschluss von F [G; η, σ] in End(F ((G))), den wir Dubrovinring von F [G; η, σ] nennen, ist somit ein potentieller Quotientenschiefkörper von F [G; η, σ]. Neben der Existenz von Quotientenschiefkörpern ist deren Eindeutigkeit (bis auf Isomorphie) von Interesse. Im Gegensatz zum kommutativen Fall sind Quotientenschiefkörper im Allgemeinen nicht eindeutig. So lässt sich beispielsweise die freie Gruppe mit zwei Erzeugenden in nicht–isomorphe Quotientenschiefkörper einbetten. Eine große Klasse an Ringen, die eindeutige Quotientenschiefkörper besitzen, sind Ore–Bereiche. Vermutlich lässt sich diese Klasse nicht erweitern, ohne zusätzliche Eigenschaften der Quotientenschiefkörper zu verlangen. Eine solche Eigenschaft, im Folgenden Hughes–frei genannt, wurde von I. Hughes vorgeschlagen. Er konnte beweisen, dass Hughes–freie Quotientenschiefkörper eindeutig sind, wenn sie existieren. In dieser Arbeit verbinden wir die Ideen von I. Hughes und N. I. Dubrovin. Wir zeigen, dass die Elemente von Hughes–freien Quotientenschiefkörpern als formale schiefe Laurent–Reihen dargestellt werden können und dass diese Darstellungen in gewisser Weise eindeutig sind. Dieses Ergebnis nutzen wir um zu beweisen, dass die Aussagen “F [G; η, σ] besitzt einen Hughes–freien Quotientenschiefkörper” und “Der Dubrovinring von F [G; η, σ] ist ein Schiefkörper” äquivalent sind, wenn G eine links–geordnete Gruppe von Conrad–Typ mit maximalem Rang ist. Wir stellen den nötigen Begriffsapparat zur Verfügung. Dieser basiert vorwiegend auf den Arbeiten von N. I. Dubrovin und umfasst spezielle Eigenschaften der Endomorphismen von F ((G)) sowie die Komplexität von Elementen in rationalen Abschlüssen. Des Weiteren gehen wir auf links–geordnete Gruppen von Conrad–Typ ein und untersuchen ihren Zusammenhang mit lokal indizierbaren Gruppen, die eine grundlegende Rolle für Hughes–freie Quotientenschiefkörper spielen. Wir werden zeigen können, dass Dubrovinringe, die Schiefkörper sind, stark Hughes–freie Quotientenschiefkörper sind, was die offene Frage beantwortet, ob Hughes–freie Quotientenschiefkörper stark Hughes–frei sind. Außerdem werden wir einen alternativen Beweis der Eindeutigkeit von Hughes–freien Quotientenschiefkörpern präsentieren und die Fortsetzbarkeit von Automorphismen eines verschränkten Produkts auf Hughes–freie Quotientenschiefkörper untersuchen. KW - Hughes-free KW - Dubrovinring KW - left ordered groups KW - Conradian ordered groups KW - skew field of fraction KW - locally indicable KW - series representation KW - strongly Hughes-free KW - Hughes-frei KW - Dubrovinring KW - linksgeordnete Gruppen KW - geordnete Gruppen von Conrad-Typ KW - Quotientenschiefkörper KW - lokal indizierbar KW - Reihendarstellungen KW - stark Hughes-frei Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-435561 ER - TY - GEN A1 - Benini, Marco A1 - Schenkel, Alexander T1 - Quantum field theories on categories fibered in groupoids T2 - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - We introduce an abstract concept of quantum field theory on categories fibered in groupoids over the category of spacetimes. This provides us with a general and flexible framework to study quantum field theories defined on spacetimes with extra geometric structures such as bundles, connections and spin structures. Using right Kan extensions, we can assign to any such theory an ordinary quantum field theory defined on the category of spacetimes and we shall clarify under which conditions it satisfies the axioms of locally covariant quantum field theory. The same constructions can be performed in a homotopy theoretic framework by using homotopy right Kan extensions, which allows us to obtain first toy-models of homotopical quantum field theories resembling some aspects of gauge theories. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 895 KW - C-asterisk-algebra KW - observables KW - covariance KW - locality Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-431541 SN - 1866-8372 IS - 895 ER - TY - GEN A1 - Karpuz, Eylem Guzel A1 - Çevik, Ahmet Sinan A1 - Koppitz, Jörg A1 - Cangul, Ismail Naci T1 - Some fixed-point results on (generalized) Bruck-Reilly ∗-extensions of monoids T2 - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - In this paper, we determine necessary and sufficient conditions for Bruck-Reilly and generalized Bruck-Reilly ∗-extensions of arbitrary monoids to be regular, coregular and strongly π-inverse. These semigroup classes have applications in various field of mathematics, such as matrix theory, discrete mathematics and p-adic analysis (especially in operator theory). In addition, while regularity and coregularity have so many applications in the meaning of boundaries (again in operator theory), inverse monoids and Bruck-Reilly extensions contain a mixture fixed-point results of algebra, topology and geometry within the purposes of this journal. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 942 KW - Bruck-Reilly extension KW - generalized Bruck-Reilly ∗-extension KW - π -inverse monoid KW - regular monoid Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-432701 SN - 1866-8372 IS - 942 ER - TY - JOUR A1 - Al-Saedy, Ammar Jaffar Muhesin A1 - Tarchanov, Nikolaj Nikolaevič T1 - A degree theory for Lagrangian boundary value problems JF - Žurnal Sibirskogo Federalʹnogo Universiteta = Journal of Siberian Federal University; mathematics & physics N2 - We study those nonlinear partial differential equations which appear as Euler-Lagrange equations of variational problems. On defining weak boundary values of solutions to such equations 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 Lagrangian problems. N2 - Мы изучаем те нелинейные уравнения с частными производными, которые возникают как уравнения Эйлера-Лагранжа вариационных задач. Определяя слабые граничные значения решений таких уравнений, мы инициируем теорию лагранжевых краевых задач в функциональных пространствах подходящей гладкости. Мы также анализируем, применяется ли современная концепция степени отображения к лагранжевым проблемам. KW - nonlinear equations KW - Lagrangian system KW - weak boundary values KW - quasilinear Fredholm operators KW - mapping degree Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.17516/1997-1397-2020-13-1-5-25 SN - 1997-1397 SN - 2313-6022 VL - 13 IS - 1 SP - 5 EP - 25 PB - Sibirskij Federalʹnyj Universitet CY - Krasnojarsk ER - TY - JOUR A1 - Clavier, Pierre J. A1 - Guo, Li A1 - Paycha, Sylvie A1 - Zhang, Bin T1 - An algebraic formulation of the locality principle in renormalisation JF - European Journal of Mathematics N2 - We study the mathematical structure underlying the concept of locality which lies at the heart of classical and quantum field theory, and develop a machinery used to preserve locality during the renormalisation procedure. Viewing renormalisation in the framework of Connes and Kreimer as the algebraic Birkhoff factorisation of characters on a Hopf algebra with values in a Rota-Baxter algebra, we build locality variants of these algebraic structures, leading to a locality variant of the algebraic Birkhoff factorisation. This provides an algebraic formulation of the conservation of locality while renormalising. As an application in the context of the Euler-Maclaurin formula on lattice cones, we renormalise the exponential generating function which sums over the lattice points in a lattice cone. As a consequence, for a suitable multivariate regularisation, renormalisation from the algebraic Birkhoff factorisation amounts to composition by a projection onto holomorphic multivariate germs. KW - Locality KW - Renormalisation KW - Algebraic Birkhoff factorisation KW - Partial algebra KW - Hopf algebra KW - Rota-Baxter algebra KW - Multivariate meromorphic functions KW - Lattice cones Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.1007/s40879-018-0255-8 SN - 2199-675X SN - 2199-6768 VL - 5 IS - 2 SP - 356 EP - 394 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Clavier, Pierre J. A1 - Guo, Li A1 - Paycha, Sylvie A1 - Zhang, Bin T1 - Renormalisation and locality BT - branched zeta values T2 - Algebraic Combinatorics, Resurgence, Moulds and Applications (CARMA) Volume 2 Y1 - 2020 SN - 978-3-03719-205-4 print SN - 978-3-03719-705-9 online U6 - https://doi.org/10.4171/205 SP - 85 EP - 132 PB - European Mathematical Society Publishing House CY - Zürich ER - TY - CHAP A1 - Audin, Michèle A1 - Ducourtioux, Catherine A1 - Ouédraogo, Françoise A1 - Schulz, René A1 - Delgado, Julio A1 - Ruzhansky, Michael A1 - Lebeau, Gilles ED - Paycha, Sylvie T1 - Integral Fourier operators T1 - Fourier Integraloperatoren BT - proceedings of a summer school, Ouagadougou 14–25 September 2015 BT - Akten einer Sommerschule, Ouagadougou, Burkina Faso, 14-26. September 2015 N2 - This volume of contributions based on lectures delivered at a school on Fourier Integral Operators held in Ouagadougou, Burkina Faso, 14–26 September 2015, provides an introduction to Fourier Integral Operators (FIO) for a readership of Master and PhD students as well as any interested layperson. Considering the wide spectrum of their applications and the richness of the mathematical tools they involve, FIOs lie the cross-road of many a field. This volume offers the necessary background, whether analytic or geometric, to get acquainted with FIOs, complemented by more advanced material presenting various aspects of active research in that area. N2 - Dieser Band basiert auf Vorlesungen, die in einer Schule über Fourier Integraloperatoren in Ouagadougou, Burkina Faso, 14. - 26. September 2015 gehalten wurden. Es bietet eine Einführung in die Fourier Integraloperatoren (FIO) und richtet sich sowohl an Masterstudierende und Promovenden als auch an interessierte Laien. Aufgrund der Breite des Spektrums ihrer Anwendungen und der Vielfalt der mathematischen Werkzeuge, die sie ins Spiel bringen, liegen FIO an der Grenze zwischen mehreren Gebieten. Dieses Band bietet sowohl die analytisch und geometrisch nötigen Kenntnisse, um sich mit dem Begriff der FIO vertraut zu machen als auch fortgeschrittenes Material für einen Einblick in verschiedene Aspekte der gegenwärtigen Forschung dieses Gebietes an. T3 - Lectures in pure and applied mathematics - 3 KW - pseudodifferentiale Operatoren KW - Fourier Integraloperatoren KW - Lagrange Distributionen KW - microlokale Analysis KW - pseudodifferential operators KW - integral Fourier operators KW - Lagrangian submanifolds KW - microlocal analysis Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-402657 SN - 978-3-86956-413-5 SN - 2199-4951 SN - 2199-496X PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Chelkh, W. A1 - Ly, Ibrahim A1 - Tarkhanov, Nikolai T1 - A remark on the Laplace transform JF - Siberian Mathematical Journal N2 - The study of the Cauchy problem for solutions of the heat equation in a cylindrical domain with data on the lateral surface by the Fourier method raises the problem of calculating the inverse Laplace transform of the entire function cos root z. This problem has no solution in the standard theory of the Laplace transform. We give an explicit formula for the inverse Laplace transform of cos root z using the theory of analytic functionals. This solution suits well to efficiently develop the regularization of solutions to Cauchy problems for parabolic equations with data on noncharacteristic surfaces. KW - Fourier-Laplace transform KW - distributions with one-sided support KW - holomorphic function KW - analytic functional Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1134/S0037446620040151 SN - 0037-4466 SN - 1573-9260 VL - 61 IS - 4 SP - 755 EP - 762 PB - Consultants Bureau, Springer CY - New York ER - TY - JOUR A1 - Kaya, Adem A1 - Freitag, Melina A. T1 - Conditioning analysis for discrete Helmholtz problems JF - Computers and mathematics with applications : an international journal N2 - In this paper, we examine conditioning of the discretization of the Helmholtz problem. Although the discrete Helmholtz problem has been studied from different perspectives, to the best of our knowledge, there is no conditioning analysis for it. We aim to fill this gap in the literature. We propose a novel method in 1D to observe the near-zero eigenvalues of a symmetric indefinite matrix. Standard classification of ill-conditioning based on the matrix condition number is not true for the discrete Helmholtz problem. We relate the ill-conditioning of the discretization of the Helmholtz problem with the condition number of the matrix. We carry out analytical conditioning analysis in 1D and extend our observations to 2D with numerical observations. We examine several discretizations. We find different regions in which the condition number of the problem shows different characteristics. We also explain the general behavior of the solutions in these regions. KW - Helmholtz problem KW - Condition number KW - Ill-conditioning KW - Indefinite KW - matrices Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1016/j.camwa.2022.05.016 SN - 0898-1221 SN - 1873-7668 VL - 118 SP - 171 EP - 182 PB - Elsevier Science CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Keller, Matthias A1 - Schwarz, Michael T1 - Courant’s nodal domain theorem for positivity preserving forms JF - Journal of spectral theory N2 - We introduce a notion of nodal domains for positivity preserving forms. This notion generalizes the classical ones for Laplacians on domains and on graphs. We prove the Courant nodal domain theorem in this generalized setting using purely analytical methods. KW - Nodal domain KW - eigenfunction KW - Dirichlet form KW - compact resolvent Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.4171/JST/292 SN - 1664-039X SN - 1664-0403 VL - 10 IS - 1 SP - 271 EP - 309 PB - EMS Publishing House CY - Zürich ER - TY - JOUR A1 - Kolasinski, Slawomir A1 - Menne, Ulrich T1 - Decay rates for the quadratic and super-quadratic tilt-excess of integral varifolds JF - Nonlinear Differential Equations and Applications NoDEA N2 - This paper concerns integral varifolds of arbitrary dimension in an open subset of Euclidean space satisfying integrability conditions on their first variation. Firstly, the study of pointwise power decay rates almost everywhere of the quadratic tilt-excess is completed by establishing the precise decay rate for two-dimensional integral varifolds of locally bounded first variation. In order to obtain the exact decay rate, a coercive estimate involving a height-excess quantity measured in Orlicz spaces is established. Moreover, counter-examples to pointwise power decay rates almost everywhere of the super-quadratic tilt-excess are obtained. These examples are optimal in terms of the dimension of the varifold and the exponent of the integrability condition in most cases, for example if the varifold is not two-dimensional. These examples also demonstrate that within the scale of Lebesgue spaces no local higher integrability of the second fundamental form, of an at least two-dimensional curvature varifold, may be deduced from boundedness of its generalised mean curvature vector. Amongst the tools are Cartesian products of curvature varifolds. KW - Integral varifold KW - First variation KW - Generalised mean curvature vector KW - Quadratic tilt-excess KW - Super-quadratic tilt-excess KW - Orlicz space height-excess KW - Curvature varifold KW - Second fundamental form KW - Cartesian product of varifolds Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1007/s00030-017-0436-z SN - 1021-9722 SN - 1420-9004 VL - 24 PB - Springer CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Ly, Ibrahim A1 - Tarkhanov, Nikolaj Nikolaevič T1 - Asymptotic expansions at nonsymmetric cuspidal points JF - Mathematical notes N2 - We study the asymptotics of solutions to the Dirichlet problem in a domain X subset of R3 whose boundary contains a singular point O. In a small neighborhood of this point, the domain has the form {z > root x(2) + y(4)}, i.e., the origin is a nonsymmetric conical point at the boundary. So far, the behavior of solutions to elliptic boundary-value problems has not been studied sufficiently in the case of nonsymmetric singular points. This problem was posed by V.A. Kondrat'ev in 2000. We establish a complete asymptotic expansion of solutions near the singular point. KW - Dirichlet problem KW - singular points KW - asymptotic expansions Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1134/S0001434620070238 SN - 0001-4346 SN - 1573-8876 VL - 108 IS - 1-2 SP - 219 EP - 228 PB - Springer Science CY - New York ER - TY - JOUR A1 - Clavier, Pierre J. T1 - Double shuffle relations for arborified zeta values JF - Journal of algebra N2 - Arborified zeta values are defined as iterated series and integrals using the universal properties of rooted trees. This approach allows to study their convergence domain and to relate them to multiple zeta values. Generalisations to rooted trees of the stuffle and shuffle products are defined and studied. It is further shown that arborified zeta values are algebra morphisms for these new products on trees. KW - Rooted trees KW - Multiple zeta values KW - Shuffle products KW - Rota-Baxter KW - algebras Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jalgebra.2019.10.015 SN - 0021-8693 SN - 1090-266X VL - 543 SP - 111 EP - 155 PB - Elsevier CY - San Diego ER - TY - GEN A1 - Serth, Sebastian A1 - Podlesny, Nikolai A1 - Bornstein, Marvin A1 - Lindemann, Jan A1 - Latt, Johanna A1 - Selke, Jan A1 - Schlosser, Rainer A1 - Boissier, Martin A1 - Uflacker, Matthias T1 - An interactive platform to simulate dynamic pricing competition on online marketplaces T2 - 2017 IEEE 21st International Enterprise Distributed Object Computing Conference (EDOC) N2 - E-commerce marketplaces are highly dynamic with constant competition. While this competition is challenging for many merchants, it also provides plenty of opportunities, e.g., by allowing them to automatically adjust prices in order to react to changing market situations. For practitioners however, testing automated pricing strategies is time-consuming and potentially hazardously when done in production. Researchers, on the other side, struggle to study how pricing strategies interact under heavy competition. As a consequence, we built an open continuous time framework to simulate dynamic pricing competition called Price Wars. The microservice-based architecture provides a scalable platform for large competitions with dozens of merchants and a large random stream of consumers. Our platform stores each event in a distributed log. This allows to provide different performance measures enabling users to compare profit and revenue of various repricing strategies in real-time. For researchers, price trajectories are shown which ease evaluating mutual price reactions of competing strategies. Furthermore, merchants can access historical marketplace data and apply machine learning. By providing a set of customizable, artificial merchants, users can easily simulate both simple rule-based strategies as well as sophisticated data-driven strategies using demand learning to optimize their pricing strategies. Y1 - 2017 SN - 978-1-5090-3045-3 U6 - https://doi.org/10.1109/EDOC.2017.17 SN - 2325-6354 SP - 61 EP - 66 PB - Institute of Electrical and Electronics Engineers CY - New York ER - TY - JOUR A1 - Taghvaei, Amirhossein A1 - de Wiljes, Jana A1 - Mehta, Prashant G. A1 - Reich, Sebastian T1 - Kalman filter and its modern extensions for the continuous-time nonlinear filtering problem JF - Journal of dynamic systems measurement and control N2 - This paper is concerned with the filtering problem in continuous time. Three algorithmic solution approaches for this problem are reviewed: (i) the classical Kalman-Bucy filter, which provides an exact solution for the linear Gaussian problem; (ii) the ensemble Kalman-Bucy filter (EnKBF), which is an approximate filter and represents an extension of the Kalman-Bucy filter to nonlinear problems; and (iii) the feedback particle filter (FPF), which represents an extension of the EnKBF and furthermore provides for a consistent solution in the general nonlinear, non-Gaussian case. The common feature of the three algorithms is the gain times error formula to implement the update step (to account for conditioning due to the observations) in the filter. In contrast to the commonly used sequential Monte Carlo methods, the EnKBF and FPF avoid the resampling of the particles in the importance sampling update step. Moreover, the feedback control structure provides for error correction potentially leading to smaller simulation variance and improved stability properties. The paper also discusses the issue of nonuniqueness of the filter update formula and formulates a novel approximation algorithm based on ideas from optimal transport and coupling of measures. Performance of this and other algorithms is illustrated for a numerical example. Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1115/1.4037780 SN - 0022-0434 SN - 1528-9028 VL - 140 IS - 3 PB - ASME CY - New York ER - TY - JOUR A1 - de Wiljes, Jana A1 - Reich, Sebastian A1 - Stannat, Wilhelm T1 - Long-Time stability and accuracy of the ensemble Kalman-Bucy Filter for fully observed processes and small measurement noise JF - SIAM Journal on Applied Dynamical Systems N2 - The ensemble Kalman filter has become a popular data assimilation technique in the geosciences. However, little is known theoretically about its long term stability and accuracy. In this paper, we investigate the behavior of an ensemble Kalman-Bucy filter applied to continuous-time filtering problems. We derive mean field limiting equations as the ensemble size goes to infinity as well as uniform-in-time accuracy and stability results for finite ensemble sizes. The later results require that the process is fully observed and that the measurement noise is small. We also demonstrate that our ensemble Kalman-Bucy filter is consistent with the classic Kalman-Bucy filter for linear systems and Gaussian processes. We finally verify our theoretical findings for the Lorenz-63 system. KW - data assimilation KW - Kalman Bucy filter KW - ensemble Kalman filter KW - stability KW - accuracy KW - asymptotic behavior Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1137/17M1119056 SN - 1536-0040 VL - 17 IS - 2 SP - 1152 EP - 1181 PB - Society for Industrial and Applied Mathematics CY - Philadelphia ER - TY - JOUR A1 - Hamm, Maximilian A1 - Pelivan, Ivanka A1 - Grott, Matthias A1 - de Wiljes, Jana T1 - Thermophysical modelling and parameter estimation of small solar system bodies via data assimilation JF - Monthly notices of the Royal Astronomical Society N2 - Deriving thermophysical properties such as thermal inertia from thermal infrared observations provides useful insights into the structure of the surface material on planetary bodies. The estimation of these properties is usually done by fitting temperature variations calculated by thermophysical models to infrared observations. For multiple free model parameters, traditional methods such as least-squares fitting or Markov chain Monte Carlo methods become computationally too expensive. Consequently, the simultaneous estimation of several thermophysical parameters, together with their corresponding uncertainties and correlations, is often not computationally feasible and the analysis is usually reduced to fitting one or two parameters. Data assimilation (DA) methods have been shown to be robust while sufficiently accurate and computationally affordable even for a large number of parameters. This paper will introduce a standard sequential DA method, the ensemble square root filter, for thermophysical modelling of asteroid surfaces. This method is used to re-analyse infrared observations of the MARA instrument, which measured the diurnal temperature variation of a single boulder on the surface of near-Earth asteroid (162173) Ryugu. The thermal inertia is estimated to be 295 +/- 18 Jm(-2) K-1 s(-1/2), while all five free parameters of the initial analysis are varied and estimated simultaneously. Based on this thermal inertia estimate the thermal conductivity of the boulder is estimated to be between 0.07 and 0.12,Wm(-1) K-1 and the porosity to be between 0.30 and 0.52. For the first time in thermophysical parameter derivation, correlations and uncertainties of all free model parameters are incorporated in the estimation procedure that is more than 5000 times more efficient than a comparable parameter sweep. KW - radiation mechanisms: thermal KW - methods: data analysis KW - methods KW - statistical KW - minor planets, asteroids: individual: (162173) Ryugu Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1093/mnras/staa1755 SN - 0035-8711 SN - 1365-2966 VL - 496 IS - 3 SP - 2776 EP - 2785 PB - Oxford Univ. Press CY - Oxford ER - TY - JOUR A1 - Acevedo, Walter A1 - De Wiljes, Jana A1 - Reich, Sebastian T1 - Second-order accurate ensemble transform particle filters JF - SIAM journal on scientific computing N2 - Particle filters (also called sequential Monte Carlo methods) are widely used for state and parameter estimation problems in the context of nonlinear evolution equations. The recently proposed ensemble transform particle filter (ETPF) [S. Reich, SIAM T. Sci. Comput., 35, (2013), pp. A2013-A2014[ replaces the resampling step of a standard particle filter by a linear transformation which allows for a hybridization of particle filters with ensemble Kalman filters and renders the resulting hybrid filters applicable to spatially extended systems. However, the linear transformation step is computationally expensive and leads to an underestimation of the ensemble spread for small and moderate ensemble sizes. Here we address both of these shortcomings by developing second order accurate extensions of the ETPF. These extensions allow one in particular to replace the exact solution of a linear transport problem by its Sinkhorn approximation. It is also demonstrated that the nonlinear ensemble transform filter arises as a special case of our general framework. We illustrate the performance of the second-order accurate filters for the chaotic Lorenz-63 and Lorenz-96 models and a dynamic scene-viewing model. The numerical results for the Lorenz-63 and Lorenz-96 models demonstrate that significant accuracy improvements can be achieved in comparison to a standard ensemble Kalman filter and the ETPF for small to moderate ensemble sizes. The numerical results for the scene-viewing model reveal, on the other hand, that second-order corrections can lead to statistically inconsistent samples from the posterior parameter distribution. KW - Bayesian inference KW - data assimilation KW - particle filter KW - ensemble Kalman filter KW - Sinkhorn approximation Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1137/16M1095184 SN - 1064-8275 SN - 1095-7197 SN - 2168-3417 VL - 39 IS - 5 SP - A1834 EP - A1850 PB - Society for Industrial and Applied Mathematics CY - Philadelphia ER - TY - THES A1 - Rafler, Mathias T1 - Gaussian loop- and Pólya processes : a point process approach T1 - Gaußsche Loop- and Pólya-Prozesse : ein Zugang via Punktprozessen N2 - This thesis considers on the one hand the construction of point processes via conditional intensities, motivated by the partial Integration of the Campbell measure of a point process. Under certain assumptions on the intensity the existence of such a point process is shown. A fundamental example turns out to be the Pólya sum process, whose conditional intensity is a generalisation of the Pólya urn dynamics. A Cox process representation for that point process is shown. A further process considered is a Poisson process of Gaussian loops, which represents a noninteracting particle system derived from the discussion of indistinguishable particles. Both processes are used to define particle systems locally, for which thermodynamic limits are determined. N2 - Betrachtet wird zum einen die Konstruktion von Punktprozessen mittels bedingter Intensitäten, motivert durch die partielle Integration des Campbell-Maßes eines Punktprozesses, die gerade bedingte Intensitäten liefert. Unter bestimmten Annahmen an die Intensitäten wird gezeigt, dass ein solcher Punktprozess existiert. Als ein fundamentaler Vertreter stellt sich der Pólyasche Summenprozess heraus, aus einer Verallgemeinerung der Dynamik der Pólyaschen Urne hervorgeht. Fuer ihn werden u.a. eine Darstellung als Cox-Prozess gezeigt. Mit einem Poissonprozess von Gaußschen Loops wird ein nicht wechselwirkendes Teilchensystem betrachtet, das aus der Diskussion von Systemen ununterscheidbarer Teilchen abgeleitet ist. Mit beiden Prozessen werden jeweils lokal Teilchensysteme konstuiert, fuer die die thermodynamischen Limiten identifiziert werden. KW - Punktprozesse KW - partielle Integration KW - Gaußsche Loopprozess KW - Papangelou-Prozess KW - Polyascher Prozess KW - Point Processes KW - Partial Integration KW - Gaussian Loop Processes KW - Papangelou Process KW - Polya Process Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-38706 SN - 978-3-86956-029-8 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Méléard, Sylvie A1 - Roelly, Sylvie T1 - Evolutive two-level population process and large population approximations N2 - We are interested in modeling the Darwinian evolution of a population described by two levels of biological parameters: individuals characterized by an heritable phenotypic trait submitted to mutation and natural selection and cells in these individuals influencing their ability to consume resources and to reproduce. Our models are rooted in the microscopic description of a random (discrete) population of individuals characterized by one or several adaptive traits and cells characterized by their type. The population is modeled as a stochastic point process whose generator captures the probabilistic dynamics over continuous time of birth, mutation and death for individuals and birth and death for cells. The interaction between individuals (resp. between cells) is described by a competition between individual traits (resp. between cell types). We are looking for tractable large population approximations. By combining various scalings on population size, birth and death rates and mutation step, the single microscopic model is shown to lead to contrasting nonlinear macroscopic limits of different nature: deterministic approximations, in the form of ordinary, integro- or partial differential equations, or probabilistic ones, like stochastic partial differential equations or superprocesses. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 2 (2013) 8 KW - Two-level interacting process KW - birth-death-mutation-competition point process KW - non-linear integro-differential equations Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-64604 SN - 2193-6943 ER - TY - THES A1 - Ludewig, Matthias T1 - Path integrals on manifolds with boundary and their asymptotic expansions T1 - Pfadintegrale auf Mannigfaltigkeiten mit Rand und ihre asymptotischen Entwicklungen N2 - It is "scientific folklore" coming from physical heuristics that solutions to the heat equation on a Riemannian manifold can be represented by a path integral. However, the problem with such path integrals is that they are notoriously ill-defined. One way to make them rigorous (which is often applied in physics) is finite-dimensional approximation, or time-slicing approximation: Given a fine partition of the time interval into small subintervals, one restricts the integration domain to paths that are geodesic on each subinterval of the partition. These finite-dimensional integrals are well-defined, and the (infinite-dimensional) path integral then is defined as the limit of these (suitably normalized) integrals, as the mesh of the partition tends to zero. In this thesis, we show that indeed, solutions to the heat equation on a general compact Riemannian manifold with boundary are given by such time-slicing path integrals. Here we consider the heat equation for general Laplace type operators, acting on sections of a vector bundle. We also obtain similar results for the heat kernel, although in this case, one has to restrict to metrics satisfying a certain smoothness condition at the boundary. One of the most important manipulations one would like to do with path integrals is taking their asymptotic expansions; in the case of the heat kernel, this is the short time asymptotic expansion. In order to use time-slicing approximation here, one needs the approximation to be uniform in the time parameter. We show that this is possible by giving strong error estimates. Finally, we apply these results to obtain short time asymptotic expansions of the heat kernel also in degenerate cases (i.e. at the cut locus). Furthermore, our results allow to relate the asymptotic expansion of the heat kernel to a formal asymptotic expansion of the infinite-dimensional path integral, which gives relations between geometric quantities on the manifold and on the loop space. In particular, we show that the lowest order term in the asymptotic expansion of the heat kernel is essentially given by the Fredholm determinant of the Hessian of the energy functional. We also investigate how this relates to the zeta-regularized determinant of the Jacobi operator along minimizing geodesics. N2 - Es ist "wissenschaftliche Folklore", abgeleitet von der physikalischen Anschauung, dass Lösungen der Wärmeleitungsgleichung auf einer riemannschen Mannigfaltigkeit als Pfadintegrale dargestellt werden können. Das Problem mit Pfadintegralen ist allerdings, dass schon deren Definition Mathematiker vor gewisse Probleme stellt. Eine Möglichkeit, Pfadintegrale rigoros zu definieren ist endlich-dimensionale Approximation, oder time-slicing-Approximation: Für eine gegebene Unterteilung des Zeitintervals in kleine Teilintervalle schränkt man den Integrationsbereich auf diejenigen Pfade ein, die auf jedem Teilintervall geodätisch sind. Diese endlichdimensionalen Integrale sind wohldefiniert, und man definiert das (unendlichdimensionale) Pfadintegral als den Limes dieser (passend normierten) Integrale, wenn die Feinheit der Unterteilung gegen Null geht. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass Lösungen der Wärmeleitungsgleichung auf einer allgemeinen riemannschen Mannigfaltigkeit tatsächlich durch eine solche endlichdimensionale Approximation gegeben sind. Hierbei betrachten wir die Wärmeleitungsgleichung für allgemeine Operatoren von Laplace-Typ, die auf Schnitten in Vektorbündeln wirken. Wir zeigen auch ähnliche Resultate für den Wärmekern, wobei wir uns allerdings auf Metriken einschränken müssen, die eine gewisse Glattheitsbedingung am Rand erfüllen. Eine der wichtigsten Manipulationen, die man an Pfadintegralen vornehmen möchte, ist das Bilden ihrer asymptotischen Entwicklungen; in Falle des Wärmekerns ist dies die Kurzzeitasymptotik. Um die endlich-dimensionale Approximation hier nutzen zu können, ist es nötig, dass die Approximation uniform im Zeitparameter ist. Dies kann in der Tat erreicht werden; zu diesem Zweck geben wir starke Fehlerabschätzungen an. Schließlich wenden wir diese Resultate an, um die Kurzzeitasymptotik des Wärmekerns (auch im degenerierten Fall, d.h. am Schittort) herzuleiten. Unsere Resultate machen es außerdem möglich, die asymptotische Entwicklung des Wärmekerns mit einer formalen asymptotischen Entwicklung der unendlichdimensionalen Pfadintegrale in Verbindung zu bringen. Auf diese Weise erhält man Beziehungen zwischen geometrischen Größen der zugrundeliegenden Mannigfaltigkeit und solchen des Pfadraumes. Insbesondere zeigen wir, dass der Term niedrigster Ordnung in der asymptotischen Entwicklung des Wärmekerns im Wesentlichen durch die Fredholm-Determinante der Hesseschen des Energie-Funktionals gegeben ist. Weiterhin untersuchen wir die Verbindung zur zeta-regularisierten Determinante des Jakobi-Operators entlang von minimierenden Geodätischen. KW - heat equation KW - heat kernel KW - path integral KW - determinant KW - asymptotic expansion KW - Laplace expansion KW - heat asymptotics KW - Wiener measure KW - Wärmeleitungsgleichung KW - Wärmekern KW - Pfadintegrale KW - asymptotische Entwicklung KW - Determinante Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-94387 ER - TY - THES A1 - Scharrer, Christian T1 - Relating diameter and mean curvature for varifolds T1 - Relativer Diameter und mittlere Krümmung für Varifaltigkeiten N2 - The main results of this thesis are formulated in a class of surfaces (varifolds) generalizing closed and connected smooth submanifolds of Euclidean space which allows singularities. Given an indecomposable varifold with dimension at least two in some Euclidean space such that the first variation is locally bounded, the total variation is absolutely continuous with respect to the weight measure, the density of the weight measure is at least one outside a set of weight measure zero and the generalized mean curvature is locally summable to a natural power (dimension of the varifold minus one) with respect to the weight measure. The thesis presents an improved estimate of the set where the lower density is small in terms of the one dimensional Hausdorff measure. Moreover, if the support of the weight measure is compact, then the intrinsic diameter with respect to the support of the weight measure is estimated in terms of the generalized mean curvature. This estimate is in analogy to the diameter control for closed connected manifolds smoothly immersed in some Euclidean space of Peter Topping. Previously, it was not known whether the hypothesis in this thesis implies that two points in the support of the weight measure have finite geodesic distance. N2 - Die wichtigsten Ergebnisse dieser Arbeit sind formuliert für eine Klasse von Oberflächen (Varifaltigkeiten), welche geschlossene glatte Untermannigfaltigkeiten des euklidischen Raums verallgemeinern und Singularitäten erlauben. Gegeben sei eine mindestens zwei-dimensionale unzerlegbare Varifaltigkeit im euklidischen Raum, sodass die erste Variation lokal beschränkt ist, die totale Variation absolut stetig bezüglich dem Gewichtsmaß ist, die Dichte des Gewichtsmaßes außerhalb einer Nullmenge mindesten eins ist, und die verallgemeinerte mittlere Krümmung bezüglich dem Gewichtsmaß lokal summierbar zu einer natürlichen Potenz (Dimension der Varifaltigkeit minus eins) ist. Es wird die Menge, wo die untere Dichte klein ist, durch das ein-dimensionale Hausdorff-Maß abgeschätzt. Das Ergebnis ist eine neue, stark verbesserte untere Dichte-Schranke. Ist der Träger des Gewichtsmaßes kompakt, so wird der intrinsische Diameter des Trägers des Gewichtsmaßes abgeschätzt durch ein Integral der verallgemeinerten mittleren Krümmung. Diese Ungleichung ist analog zu der Ungleichung von Peter Topping für geschlossene zusammenhängende Mannigfaltigkeit, welche durch eine glatte Immersion in den euklidischen Raum eingebettet sind. Bisher war nicht bekannt, dass die oben genannten Annahmen an die Varifaltigkeit implizieren, dass der geodätische Abstand zweier Punkte aus dem Träger des Gewichtsmaßes endlich ist. KW - varifold KW - rectifiable varifold KW - indecomposable varifold KW - first variation KW - mean curvature KW - isoperimetric inequality KW - density of a measure KW - geodesic distance KW - intrinsic diameter KW - Varifaltigkeit KW - rektifizierbare Varifaltigkeit KW - unzerlegbare Varifaltigkeit KW - erste Variation KW - mittlere Krümmung KW - isoperimetrische Ungleichung KW - Dichte eines Maßes KW - geodätischer Abstand KW - intrinsischer Diameter Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-97013 ER - TY - INPR A1 - Shlapunov, Alexander A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - An open mapping theorem for the Navier-Stokes equations N2 - We consider the Navier-Stokes equations in the layer R^n x [0,T] over R^n with finite T > 0. Using the standard fundamental solutions of the Laplace operator and the heat operator, we reduce the Navier-Stokes equations to a nonlinear Fredholm equation of the form (I+K) u = f, where K is a compact continuous operator in anisotropic normed Hölder spaces weighted at the point at infinity with respect to the space variables. Actually, the weight function is included to provide a finite energy estimate for solutions to the Navier-Stokes equations for all t in [0,T]. On using the particular properties of the de Rham complex we conclude that the Fréchet derivative (I+K)' is continuously invertible at each point of the Banach space under consideration and the map I+K is open and injective in the space. In this way the Navier-Stokes equations prove to induce an open one-to-one mapping in the scale of Hölder spaces. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 5 (2016)10 KW - Navier-Stokes equations KW - weighted Hölder spaces KW - integral representation method Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-98687 SN - 2193-6943 VL - 5 IS - 10 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Blanchard, Gilles A1 - Krämer, Nicole T1 - Convergence rates of kernel conjugate gradient for random design regression N2 - We prove statistical rates of convergence for kernel-based least squares regression from i.i.d. data using a conjugate gradient algorithm, where regularization against overfitting is obtained by early stopping. This method is related to Kernel Partial Least Squares, a regression method that combines supervised dimensionality reduction with least squares projection. Following the setting introduced in earlier related literature, we study so-called "fast convergence rates" depending on the regularity of the target regression function (measured by a source condition in terms of the kernel integral operator) and on the effective dimensionality of the data mapped into the kernel space. We obtain upper bounds, essentially matching known minimax lower bounds, for the L^2 (prediction) norm as well as for the stronger Hilbert norm, if the true regression function belongs to the reproducing kernel Hilbert space. If the latter assumption is not fulfilled, we obtain similar convergence rates for appropriate norms, provided additional unlabeled data are available. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 5 (2016) 8 KW - nonparametric regression KW - reproducing kernel Hilbert space KW - conjugate gradient KW - partial least squares KW - minimax convergence rates Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-94195 SN - 2193-6943 VL - 5 IS - 8 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Beinrucker, Andre T1 - Variable selection in high dimensional data analysis with applications Y1 - 2015 ER - TY - INPR A1 - Fedosov, Boris A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - Deformation quantisation and boundary value problems N2 - We describe a natural construction of deformation quantisation on a compact symplectic manifold with boundary. On the algebra of quantum observables a trace functional is defined which as usual annihilates the commutators. This gives rise to an index as the trace of the unity element. We formulate the index theorem as a conjecture and examine it by the classical harmonic oscillator. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 4 (2015) 5 KW - symplectic manifold KW - star product KW - trace KW - index Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-77150 SN - 2193-6943 VL - 4 IS - 5 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Elin, Mark A1 - Shoikhet, David A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - Analytic semigroups of holomorphic mappings and composition operators N2 - In this paper we study the problem of analytic extension in parameter for a semigroup of holomorphic self-mappings of the unit ball in a complex Banach space and its relation to the linear continuous semigroup of composition operators. We also provide a brief review around this topic. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 4 (2015) 6 KW - nonlinear semigroup KW - composition operator Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-77914 SN - 2193-6943 VL - 4 IS - 6 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - CHAP A1 - Petsche, Hans-Joachim T1 - Einführung T2 - Raum und Zahl im Fokus der Wissenschaften : eine multidisziplinäre Vorlesungsreihe Y1 - 2015 SN - 978-3-86464-082-7 SP - 9 EP - 14 PB - Trafo CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Petsche, Hans-Joachim T1 - Raum und Zahl - philosophische Kontexte JF - Raum und Zahl im Fokus der Wissenschaften : eine multidisziplinäre Vorlesungsreihe Y1 - 2015 SN - 978-3-86464-082-7 SP - 15 EP - 33 PB - Trafo CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Sixtus, Elena A1 - Fischer, Martin H. T1 - Eine kognitionswissenschaftliche Betrachtung der Konzepte "Raum" und "Zahl" JF - Raum und Zahl im Fokus der Wissenschaften : eine multidisziplinäre Vorlesungsreihe Y1 - 2015 SN - 978-3-86464-082-7 SP - 35 EP - 62 PB - Trafo CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Pröve, Ralf T1 - Numerische Zeichen und die Repräsentation von Sinn BT - Zahlen und Zeit-Räume im Spiegel der Wissenschaft von vergangenen Zeiten JF - Raum und Zahl im Fokus der Wissenschaften : eine multidisziplinäre Vorlesungsreihe Y1 - 2015 SN - 978-3-86464-082-7 SP - 63 EP - 76 PB - Trafo CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Heimann, Heinz-Dieter T1 - Kreise - Punkte - Linien BT - Zum Wandel der Raumkonzeption und der Raumerfassung im Bild spätmittelalterlicher Welt- und Territorialkarten JF - Raum und Zahl im Fokus der Wissenschaften : eine multidisziplinäre Vorlesungsreihe Y1 - 2015 SN - 978-3-86464-082-7 SP - 111 EP - 127 PB - Trafo CY - Berlin ER - TY - THES A1 - Chutsagulprom, Nawinda T1 - Ensemble-based filters dealing with non-Gaussianity and nonlinearity Y1 - 2016 ER - TY - INPR A1 - Roelly, Sylvie A1 - Vallois, Pierre T1 - Convoluted Brownian motion BT - a semimartingale approach N2 - In this paper we analyse semimartingale properties of a class of Gaussian periodic processes, called convoluted Brownian motions, obtained by convolution between a deterministic function and a Brownian motion. A classical example in this class is the periodic Ornstein-Uhlenbeck process. We compute their characteristics and show that in general, they are neither Markovian nor satisfy a time-Markov field property. Nevertheless, by enlargement of filtration and/or addition of a one-dimensional component, one can in some case recover the Markovianity. We treat exhaustively the case of the bidimensional trigonometric convoluted Brownian motion and the higher-dimensional monomial convoluted Brownian motion. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 5 (2016) 9 KW - periodic Gaussian process KW - periodic Ornstein-Uhlenbeck process KW - Markov-field property KW - enlargement of filtration Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-96339 SN - 2193-6943 VL - 5 IS - 9 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Fedchenko, Dmitry A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - A Radó Theorem for the Porous Medium Equation T2 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam N2 - We prove that each locally Lipschitz continuous function satisfying the porous medium equation away from the set of its zeroes is actually a weak solution of this equation in the whole domain. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 6 (2017) 1 KW - quasilinear equation KW - removable set KW - porous medium equation Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-102735 VL - 6 IS - 1 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Shlapunov, Alexander A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - Golusin-Krylov Formulas in Complex Analysis T2 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam N2 - This is a brief survey of a constructive technique of analytic continuation related to an explicit integral formula of Golusin and Krylov (1933). It goes far beyond complex analysis and applies to the Cauchy problem for elliptic partial differential equations as well. As started in the classical papers, the technique is elaborated in generalised Hardy spaces also called Hardy-Smirnov spaces. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 6 (2017) 2 KW - analytic continuation KW - integral formulas KW - Cauchy problem Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-102774 VL - 6 IS - 2 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - INPR A1 - Vasiliev, Serguei A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - Construction of series of perfect lattices by layer superposition N2 - We construct a new series of perfect lattices in n dimensions by the layer superposition method of Delaunay-Barnes. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 5 (2016)11 KW - lattice packing and covering KW - polyhedra and polytopes KW - regular figures KW - division of spaces Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-100591 SN - 2193-6943 VL - 5 IS - 11 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam 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 - 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 - INPR A1 - Roelly, Sylvie A1 - Fradon, Myriam T1 - Infinite system of Brownian balls : equilibrium measures are canonical Gibbs N2 - We consider a system of infinitely many hard balls in Rd undergoing Brownian motions and submitted to a smooth pair potential. It is modelized by an infinite-dimensional stochastic differential equation with a local time term. We prove that the set of all equilibrium measures, solution of a detailed balance equation, coincides with the set of canonical Gibbs measures associated to the hard core potential added to the smooth interaction potential. KW - Stochastic Differential Equation KW - hard core potential KW - Canonical Gibbs measure KW - detailed balance equation KW - reversible measure Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-6720 ER - TY - THES A1 - Rosenberger, Elke T1 - Asymptotic spectral analysis and tunnelling for a class of difference operators T1 - Asymptotische Spektralanalyse und Tunneleffekt für eine Klasse von Differenzen-Operatoren N2 - We analyze the asymptotic behavior in the limit epsilon to zero for a wide class of difference operators H_epsilon = T_epsilon + V_epsilon with underlying multi-well potential. They act on the square summable functions on the lattice (epsilon Z)^d. We start showing the validity of an harmonic approximation and construct WKB-solutions at the wells. Then we construct a Finslerian distance d induced by H and show that short integral curves are geodesics and d gives the rate for the exponential decay of Dirichlet eigenfunctions. In terms of this distance, we give sharp estimates for the interaction between the wells and construct the interaction matrix. N2 - Wir analysieren das asymptotische Verhalten im Grenzwert epsilon gegen null von einer weiten Klasse von Differenzen operatoren H_epsilon = T_epsilon + V_epsilon mit unterliegendem Potential. Sie wirken auf die quadrat-summierbaren Funktionen auf dem Gitter (epsilon Z)^d. Zunächst zeigen wir die Gültigkeit einer harmonischen Approximation und konstruieren WKB-Lösungen an den Töpfen. Dann konstruieren wir eine Finslersche Abstandsfunktion d, die durch H induziert wird und zeigen, daß kurze Integralkurven Geodäten sind und daß d die Rate des exponentiellen Abfallverhaltens von Dirichlet-Eigenfunktionen beschreibt. Bezügliche dieses Abstands geben wir scharfe Abschätzungen für die Wechselwirkung zwischen den Töpfen und konstruieren die Wechselwirkungs-Matrix. KW - Mathematische Physik KW - Operatortheorie KW - Generalized translation operator KW - Tunneleffekt KW - Spektraltheorie KW - Asymptotische Entwicklung KW - Semi-klasische Abschätzung KW - Finsler-Abstand KW - Pseudodifferentialoperatoren auf dem Torus KW - Kontinuumsgrenzwert KW - Differenzenoperator KW - tunneling KW - semi-classical spectral estimates KW - Finsler-distance KW - difference operator KW - scaled lattice Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-7393 ER - TY - INPR A1 - Mekler, A. A. A1 - Böckmann, Christine A1 - Sokolovskaia, N. T1 - Particle distribution from spectral Mie-scattering: kernel representation and singular-value spectrum N2 - This paper deals with the Mie scattering kernels for multi-spectral data. The kernels may be represented in form of power series. Furthermore, the singular-value spectrum and the degree of ill-posedness in dependence on the refractive index of the particles are numerically approximated. A special hybrid regularization technique allows us to determine via inversion the particle distributions of different types. T3 - NLD Preprints - 58 Y1 - 2000 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-14948 ER - TY - THES A1 - Ong, James Kwan Yau T1 - The predictability problem T1 - Das Vorhersagbarkeitsproblem N2 - Wir versuchen herauszufinden, ob das subjektive Maß der Cloze-Vorhersagbarkeit mit der Kombination objektiver Maße (semantische und n-gram-Maße) geschätzt werden kann, die auf den statistischen Eigenschaften von Textkorpora beruhen. Die semantischen Maße werden entweder durch Abfragen von Internet-Suchmaschinen oder durch die Anwendung der Latent Semantic Analysis gebildet, während die n-gram-Wortmaße allein auf den Ergebnissen von Internet-Suchmaschinen basieren. Weiterhin untersuchen wir die Rolle der Cloze-Vorhersagbarkeit in SWIFT, einem Modell der Blickkontrolle, und wägen ab, ob andere Parameter den der Vorhersagbarkeit ersetzen können. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass ein computationales Modell, welches Vorhersagbarkeitswerte berechnet, nicht nur Maße beachten muss, die die Relatiertheit eines Wortes zum Kontext darstellen; das Vorhandensein eines Maßes bezüglich der Nicht-Relatiertheit ist von ebenso großer Bedeutung. Obwohl hier jedoch nur Relatiertheits-Maße zur Verfügung stehen, sollte SWIFT ebensogute Ergebnisse liefern, wenn wir Cloze-Vorhersagbarkeit mit unseren Maßen ersetzen. N2 - We try to determine whether it is possible to approximate the subjective Cloze predictability measure with two types of objective measures, semantic and word n-gram measures, based on the statistical properties of text corpora. The semantic measures are constructed either by querying Internet search engines or by applying Latent Semantic Analysis, while the word n-gram measures solely depend on the results of Internet search engines. We also analyse the role of Cloze predictability in the SWIFT eye movement model, and evaluate whether other parameters might be able to take the place of predictability. Our results suggest that a computational model that generates predictability values not only needs to use measures that can determine the relatedness of a word to its context; the presence of measures that assert unrelatedness is just as important. In spite of the fact, however, that we only have similarity measures, we predict that SWIFT should perform just as well when we replace Cloze predictability with our measures. KW - Cloze-Vorhersagbarkeit KW - Blickbewegungen KW - Latente-Semantische-Analyse KW - Wort-n-Gramme-Wahrscheinlichkeit KW - Ähnlichkeit-Masse KW - Cloze predictability KW - eye movements KW - Latent Semantic Analysis KW - word n-gram probability KW - similarity measures Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-15025 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 - Murr, Rüdiger T1 - Dualitätsformeln für Brownsche Bewegung und für eine Irrfahrt mit Anwendung am Konvergenzergebnis von Donsker N2 - Aus dem Inhalt: 0.1 Danksagung 0.2 Einleitung 1 Allgemeines und Grundlagen 1.1 Die Brownsche Bewegung 2 Die Dualitätsformel des Wienermaßes 2.1 Wienermaß erfüllt Dualitätsformel 2.2 Dualitätsformel charakterisiert Wienermaß 3 Die diskrete Dualitätsformel der Irrfahrt 3.1 Verallgemeinerte symmetrische Irrfahrt erfüllt diskrete Dualitätsformel 3.2 Diskrete Dualitätsformel charakterisiert verallgemeinerte symmetrische Irrfahrt 4 Donskers Theorem und die Dualitätsformeln 4.1 Straffheit der renormierten stetigen Irrfahrt 4.2 Konvergenz der Irrfahrt 5 Anhang T3 - Mathematische Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie : Preprint - 2008, 05 Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49476 ER - TY - INPR A1 - Fedchenko, Dmitry A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - An index formula for Toeplitz operators N2 - We prove a Fedosov index formula for the index of Toeplitz operators connected with the Hardy space of solutions to an elliptic system of first order partial differential equations in a bounded domain of Euclidean space with infinitely differentiable boundary. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 3(2014)12 KW - Toeplitz operators KW - Fredholm property KW - index Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-72499 SN - 2193-6943 VL - 3 IS - 12 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Dyachenko, Evgeniya T1 - Elliptic problems with small parameter T1 - Elliptische Problemen mit kleinem Parameter N2 - In this thesis we consider diverse aspects of existence and correctness of asymptotic solutions to elliptic differential and pseudodifferential equations. We begin our studies with the case of a general elliptic boundary value problem in partial derivatives. A small parameter enters the coefficients of the main equation as well as into the boundary conditions. Such equations have already been investigated satisfactory, but there still exist certain theoretical deficiencies. Our aim is to present the general theory of elliptic problems with a small parameter. For this purpose we examine in detail the case of a bounded domain with a smooth boundary. First of all, we construct formal solutions as power series in the small parameter. Then we examine their asymptotic properties. It suffices to carry out sharp two-sided \emph{a priori} estimates for the operators of boundary value problems which are uniform in the small parameter. Such estimates failed to hold in functional spaces used in classical elliptic theory. To circumvent this limitation we exploit norms depending on the small parameter for the functions defined on a bounded domain. Similar norms are widely used in literature, but their properties have not been investigated extensively. Our theoretical investigation shows that the usual elliptic technique can be correctly carried out in these norms. The obtained results also allow one to extend the norms to compact manifolds with boundaries. We complete our investigation by formulating algebraic conditions on the operators and showing their equivalence to the existence of a priori estimates. In the second step, we extend the concept of ellipticity with a small parameter to more general classes of operators. Firstly, we want to compare the difference in asymptotic patterns between the obtained series and expansions for similar differential problems. Therefore we investigate the heat equation in a bounded domain with a small parameter near the time derivative. In this case the characteristics touch the boundary at a finite number of points. It is known that the solutions are not regular in a neighbourhood of such points in advance. We suppose moreover that the boundary at such points can be non-smooth but have cuspidal singularities. We find a formal asymptotic expansion and show that when a set of parameters comes through a threshold value, the expansions fail to be asymptotic. The last part of the work is devoted to general concept of ellipticity with a small parameter. Several theoretical extensions to pseudodifferential operators have already been suggested in previous studies. As a new contribution we involve the analysis on manifolds with edge singularities which allows us to consider wider classes of perturbed elliptic operators. We examine that introduced classes possess a priori estimates of elliptic type. As a further application we demonstrate how developed tools can be used to reduce singularly perturbed problems to regular ones. N2 - In dieser Dissertation betrachten wir verschiedene Aspekte der Existenz und Korrektheit asymptotischer Lösungen für elliptische Differentialgleichungen und Pseudodifferentialgleichungen. Am Anfang betrachtet die Arbeit den Fall eines allgemeinen elliptischen Grenzwertproblems in partiellen Ableitungen. Hierbei hängen die Koeffizienten von einem kleinen Parameter ab. Solche Gleichungen wurden schon reichlich untersucht, aber es gibt immer noch theoretische Lücken. Unser Ziel ist eine allgemeine Theorie elliptischer Operatorklassen mit kleinen Parametern. Zu diesem Zweck untersuchen wir im Detail den Fall eines beschränkten Gebietes mit glattem Rand. Zuerst konstruieren wir formale Lösungen als Potenzreihe einer kleinen Variablen. Weiter untersuchen wir ihre asymptotischen Eigenschaften. Dazu reicht es aus, beidseitige A-Priori Abschätzungen für diejenigen Randwertproblemoperatoren zu bestimmen, die gleichmäßig stetig von den kleinen Parametern abhängen. Solche Abschätzungen gelten nicht in Funktionenräumen, die in der klassischen elliptischen Theorie benutzt werden. Um diese Beschränkungen zu überwinden, nutzen wir Normen abhängig vom kleinen Parameter. Änliche Normen finden sich oft in der Literatur, aber ihre Eigenschaften wurden unzureichend untersucht. Unsere theoretische Forschung zeigt, dass die gewöhnliche elliptische Methode korrekt durchgeführt werden kann. Die erhaltenen Abschätzungen erlauben das Fortsetzen der Normen auf kompakte Mannigfältigkeiten mit Rand. Unsere Forschung wird mit algebraischen Bedingungen für die Operatoren abgeschlossen. Wir zeigen, dass diese Bedingungen äquivalent zu der Existenz der A-Priori-Abschätzungen sind. Im zweiten Schritt erweitern wir das Konzept der Elliptizität mit kleinen Parametern zu allgemeineren Operatorklassen. Zuerst wollen wir den Unterschied in asymptotischen Mustern zwischen der erhaltenen Reihe und Lösungen ähnlicher Probleme untersuchen. Deshalb untersuchen wir die Wärmeleitungsgleichung in einem beschränkten Gebiet mit einem kleinen Parameter in der Zeitableitung. In diesem Fall tangiert der Rand die Charakteristik endlich oft. Es ist bekannt, dass die Lösungen unregulär im Allgemeinen in Umgebungen solcher Stellen sind. Wir nehmen an, dass der Rand an solchen Stellen nicht glätt sein kann und kaspydalische Singularitäten hat. Wir haben eine formale asymptotische Zerlegung gefunden und einen Schwellenwert gezeigt, sodass die asymptotische Eigenschaft der Reihe nicht mehr gilt, wenn der Randparameter diesen Schwellenwert übersteigt. Der letze Teil der Arbeit führt ein allgemeines Konzept der Elliptizit\"at mit einem kleinen Parameter ein. Mehrere theoretische Erweiterungen auf Pseudodifferentialoperatoren wurden schon in früheren Studien vorgeschlagen. Als neuen Beitrag wenden wir die Analysis auf Manigfältigkeiten mit Kantensingularitäten an. Dies lässt es zu, allgemeinere gestörte Operatorklassen zu betrachten. Wir beobachten, dass die eingef\"uhrten Klassen A-Priori-Abschätzungen elliptischer Gestalt haben. Als weitere Anwendung demonstrieren wir, wie die entwickelten Mittel zum Reduzieren singular gestörter Probleme zu regulären Fällen benutzt werden können. KW - elliptische Gleichungen KW - kleine Parameter KW - elliptic problems KW - small parameter KW - boundary layer Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-72056 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 - 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 - INPR A1 - Gairing, Jan A1 - Högele, Michael A1 - Kosenkova, Tetiana A1 - Kulik, Alexei Michajlovič T1 - Coupling distances between Lévy measures and applications to noise sensitivity of SDE N2 - We introduce the notion of coupling distances on the space of Lévy measures in order to quantify rates of convergence towards a limiting Lévy jump diffusion in terms of its characteristic triplet, in particular in terms of the tail of the Lévy measure. The main result yields an estimate of the Wasserstein-Kantorovich-Rubinstein distance on path space between two Lévy diffusions in terms of the couping distances. We want to apply this to obtain precise rates of convergence for Markov chain approximations and a statistical goodness-of-fit test for low-dimensional conceptual climate models with paleoclimatic data. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 2(2013)16 KW - Lévy diffusion approximation KW - coupling methods KW - Skorokhod' s invariance principle KW - statistical model selection Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-68886 ER - TY - INPR A1 - Fedchenko, Dmitry A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - A Class of Toeplitz Operators in Several Variables N2 - We introduce the concept of Toeplitz operator associated with the Laplace-Beltrami operator on a compact Riemannian manifold with boundary. We characterise those Toeplitz operators which are Fredholm, thus initiating the index theory. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 2(2013)17 KW - Cauchy data spaces KW - Laplace-Beltrami operator KW - Toeplitz operators KW - Fredholm property Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-68932 SN - 2193-6943 ER - TY - THES A1 - Di Gesù, Giacomo T1 - Semiclassical spectral analysis of discrete Witten Laplacians T1 - Semiklassische Spektraltheorie von diskreten Witten-Laplace-Operatoren N2 - A discrete analogue of the Witten Laplacian on the n-dimensional integer lattice is considered. After rescaling of the operator and the lattice size we analyze the tunnel effect between different wells, providing sharp asymptotics of the low-lying spectrum. Our proof, inspired by work of B. Helffer, M. Klein and F. Nier in continuous setting, is based on the construction of a discrete Witten complex and a semiclassical analysis of the corresponding discrete Witten Laplacian on 1-forms. The result can be reformulated in terms of metastable Markov processes on the lattice. N2 - In dieser Arbeit wird auf dem n-dimensionalen Gitter der ganzen Zahlen ein Analogon des Witten-Laplace-Operatoren eingeführt. Nach geeigneter Skalierung des Gitters und des Operatoren analysieren wir den Tunneleffekt zwischen verschiedenen Potentialtöpfen und erhalten vollständige Aymptotiken für das tiefliegende Spektrum. Der Beweis (nach Methoden, die von B. Helffer, M. Klein und F. Nier im Falle des kontinuierlichen Witten-Laplace-Operatoren entwickelt wurden) basiert auf der Konstruktion eines diskreten Witten-Komplexes und der Analyse des zugehörigen Witten-Laplace-Operatoren auf 1-Formen. Das Resultat kann im Kontext von metastabilen Markov Prozessen auf dem Gitter reformuliert werden und ermöglicht scharfe Aussagen über metastabile Austrittszeiten. KW - Semiklassische Spektralasymptotik KW - Metastabilität KW - diskreter Witten-Laplace-Operator KW - Eyring-Kramers Formel KW - Tunneleffekt KW - semiclassical spectral asymptotics KW - metastability KW - low-lying eignvalues KW - discrete Witten complex KW - rescaled lattice Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-65286 ER - TY - INPR A1 - Conforti, Giovanni A1 - Roelly, Sylvie T1 - Reciprocal class of random walks on an Abelian group N2 - Processes having the same bridges as a given reference Markov process constitute its reciprocal class. In this paper we study the reciprocal class of a continuous time random walk with values in a countable Abelian group, we compute explicitly its reciprocal characteristics and we present an integral characterization of it. Our main tool is a new iterated version of the celebrated Mecke's formula from the point process theory, which allows us to study, as transformation on the path space, the addition of random loops. Thanks to the lattice structure of the set of loops, we even obtain a sharp characterization. At the end, we discuss several examples to illustrate the richness of reciprocal classes. We observe how their structure depends on the algebraic properties of the underlying group. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 4 (2015) 1 KW - reciprocal class KW - stochastic bridge KW - random walk on Abelian group Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-72604 SN - 2193-6943 VL - 4 IS - 1 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Bettenbühl, Mario T1 - Microsaccades T1 - Mikrosakkaden BT - Symbols in fixational eye movements BT - Symbole in den Fixationsbewegungen der Augen N2 - The first thing we do upon waking is open our eyes. Rotating them in our eye sockets, we scan our surroundings and collect the information into a picture in our head. Eye movements can be split into saccades and fixational eye movements, which occur when we attempt to fixate our gaze. The latter consists of microsaccades, drift and tremor. Before we even lift our eye lids, eye movements – such as saccades and microsaccades that let the eyes jump from one to another position – have partially been prepared in the brain stem. Saccades and microsaccades are often assumed to be generated by the same mechanisms. But how saccades and microsaccades can be classified according to shape has not yet been reported in a statistical manner. Research has put more effort into the investigations of microsaccades’ properties and generation only since the last decade. Consequently, we are only beginning to understand the dynamic processes governing microsaccadic eye movements. Within this thesis, the dynamics governing the generation of microsaccades is assessed and the development of a model for the underlying processes. Eye movement trajectories from different experiments are used, recorded with a video-based eye tracking technique, and a novel method is proposed for the scale-invariant detection of saccades (events of large amplitude) and microsaccades (events of small amplitude). Using a time-frequency approach, the method is examined with different experiments and validated against simulated data. A shape model is suggested that allows for a simple estimation of saccade- and microsaccade related properties. For sequences of microsaccades, in this thesis a time-dynamic Markov model is proposed, with a memory horizon that changes over time and which can best describe sequences of microsaccades. N2 - Beim Aufwachen jeden Morgen, ist es das erste, was wir tun: wir öffnen unsere Augen. Wir lassen die Augen rotieren und suchen unsere Umgebung ab. Gleichzeitig wird die gesammelte Information in unserem Gehirn zu einem Bild vereint. Augenbewegungen können getrennt werden in Sakkaden, welche sprunghafte Augenbewegungen darstellen, und Fixationsbewegungen der Augen, letztere bestehend aus Mikrosakkaden, Tremor und Drift. Bevor wir unsere Augen aufschlagen, wurden die Bewegungen bereits teilweise im Hirnstamm vorprogrammiert. So ist dieser Teil unseres Gehirns verantwortlich für die Auslösung einer Sakkade oder Mikrosakkade, worin man versuchen kann auch gleichzeitig einen Zusammenhang für die Generierung dieser Bewegung herzustellen. Es wird vermutet, dass Mikrosakkaden auch als kleinskaligere Sakkade verstanden werden können, welche auftreten, wenn wir versuchen unsere Augen still auf einen Punkt zu fixieren. Bisher gibt es keine statistische Untersuchung bezüglich einer Klassifizierung von Sakkaden und Mikrosakkaden aufgrund ihrer Form, d.h. ihrer räumlichen Entwicklung über die Zeit. Seit Beginn des neuen Milleniums verstärkte sich die Forschung wieder auf die Eigenschaften und Entstehung von Mikrosakkaden. Demnach stehen wir immer noch am Anfang diese Phänomene mit dynamischen Prozessen beschreiben zu können. Der Fokus dieser Arbeit konzentriert sich auf das Verstehen der generierenden Dynamik von Mikrosakkaden. Es wird ein Model für den unterliegenden Prozess entwickelt und getestet. Es wurden Aufzeichnungen von Augenbewegungen aus verschiedenen Experimenten genutzt, jeweils aufgenommen mit einem videobasiertem System. Es wird eine neue Methode zur amplitudenunabhängigen Detektion von Sakkaden eingeführt, um die Zeitpunkte des Auftretens von Mikrosakkaden und Sakkaden zu bestimmen. Dabei werden für Daten verschiedener Experimente Methoden der Zeit-Frequenz-Analyse genutzt und anschließend die Methode validiert mit simulierten Daten. Außerdem wird ein Modell vorgestellt für die formabhängigen Ausprägungen von Sakkaden und Mikrosakkaden, um die Schätzung ihrer beiden physikalisch relevanten Eigenschaften zu erleichtern. Zum Ende der Arbeit wird ein zeitdynamisches Modell für Sequenzen von Mikrosakkadensymbolen aufgezeigt. Mithilfe der Beschreibung der in Symbolsequenzen übersetzten Mikrosakkadensequenzen als Markovketten, wird diese Form der Augenbewegung durch einen stochastischen Prozess beschrieben. Hierbei bestehen zeitliche und räumliche Abhängigkeiten zwischen den aufeinanderfolgenden zeitdiskreten Symbolen und erlauben somit, ein Referenzmodell für einen Teil der Fixationsbewegungen der Augen zu haben. T3 - Potsdam Cognitive Science Series - 5 KW - Mikrosakkaden KW - Fixationsbewegungen der Augen KW - Sakkadendetektion KW - Mikrosakkadensequenzen KW - Waveletanalyse KW - microsaccades KW - fixational eye movements KW - saccade detection KW - sequences of microsaccades KW - wavelet analysis Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-72622 SN - 978-3-86956-122-6 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam 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 - INPR A1 - Tarkhanov, Nikolai Nikolaevich T1 - A spectral theorem for deformation quantisation N2 - We present a construction of the eigenstate at a noncritical level of the Hamiltonian function. Moreover, we evaluate the contributions of Morse critical points to the spectral decomposition. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 4 (2015) 4 KW - star product KW - WKB method KW - spectral theorem Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-72425 SN - 2193-6943 VL - 4 IS - 4 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam 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 - THES A1 - Pénisson, Sophie T1 - Conditional limit theorems for multitype branching processes and illustration in epidemiological risk analysis T1 - Bedingte Grenzwertsätze für Mehrtyp-Verzweigungsprozesse und Illustration in epidemiologischen Risikoanalyse N2 - This thesis is concerned with the issue of extinction of populations composed of different types of individuals, and their behavior before extinction and in case of a very late extinction. We approach this question firstly from a strictly probabilistic viewpoint, and secondly from the standpoint of risk analysis related to the extinction of a particular model of population dynamics. In this context we propose several statistical tools. The population size is modeled by a branching process, which is either a continuous-time multitype Bienaymé-Galton-Watson process (BGWc), or its continuous-state counterpart, the multitype Feller diffusion process. We are interested in different kinds of conditioning on non-extinction, and in the associated equilibrium states. These ways of conditioning have been widely studied in the monotype case. However the literature on multitype processes is much less extensive, and there is no systematic work establishing connections between the results for BGWc processes and those for Feller diffusion processes. In the first part of this thesis, we investigate the behavior of the population before its extinction by conditioning the associated branching process X_t on non-extinction (X_t≠0), or more generally on non-extinction in a near future 0≤θ<∞ (X_{t+θ}≠0), and by letting t tend to infinity. We prove the result, new in the multitype framework and for θ>0, that this limit exists and is non-degenerate. This reflects a stationary behavior for the dynamics of the population conditioned on non-extinction, and provides a generalization of the so-called Yaglom limit, corresponding to the case θ=0. In a second step we study the behavior of the population in case of a very late extinction, obtained as the limit when θ tends to infinity of the process conditioned by X_{t+θ}≠0. The resulting conditioned process is a known object in the monotype case (sometimes referred to as Q-process), and has also been studied when X_t is a multitype Feller diffusion process. We investigate the not yet considered case where X_t is a multitype BGWc process and prove the existence of the associated Q-process. In addition, we examine its properties, including the asymptotic ones, and propose several interpretations of the process. Finally, we are interested in interchanging the limits in t and θ, as well as in the not yet studied commutativity of these limits with respect to the high-density-type relationship between BGWc processes and Feller processes. We prove an original and exhaustive list of all possible exchanges of limit (long-time limit in t, increasing delay of extinction θ, diffusion limit). The second part of this work is devoted to the risk analysis related both to the extinction of a population and to its very late extinction. We consider a branching population model (arising notably in the epidemiological context) for which a parameter related to the first moments of the offspring distribution is unknown. We build several estimators adapted to different stages of evolution of the population (phase growth, decay phase, and decay phase when extinction is expected very late), and prove moreover their asymptotic properties (consistency, normality). In particular, we build a least squares estimator adapted to the Q-process, allowing a prediction of the population development in the case of a very late extinction. This would correspond to the best or to the worst-case scenario, depending on whether the population is threatened or invasive. These tools enable us to study the extinction phase of the Bovine Spongiform Encephalopathy epidemic in Great Britain, for which we estimate the infection parameter corresponding to a possible source of horizontal infection persisting after the removal in 1988 of the major route of infection (meat and bone meal). This allows us to predict the evolution of the spread of the disease, including the year of extinction, the number of future cases and the number of infected animals. In particular, we produce a very fine analysis of the evolution of the epidemic in the unlikely event of a very late extinction. N2 - Diese Arbeit befasst sich mit der Frage des Aussterbens von Populationen verschiedener Typen von Individuen. Uns interessiert das Verhalten vor dem Aussterben sowie insbesondere im Falle eines sehr späten Aussterbens. Wir untersuchen diese Fragestellung zum einen von einer rein wahrscheinlichkeitstheoretischen Sicht und zum anderen vom Standpunkt der Risikoanalyse aus, welche im Zusammenhang mit dem Aussterben eines bestimmten Modells der Populationsdynamik steht. In diesem Kontext schlagen wir mehrere statistische Werkzeuge vor. Die Populationsgröße wird entweder durch einen zeitkontinuierlichen mehrtyp-Bienaymé-Galton-Watson Verzweigungsprozess (BGWc) oder durch sein Analogon mit kontinuierlichem Zustandsraum, den Feller Diffusionsprozess, modelliert. Wir interessieren uns für die unterschiedlichen Arten auf Überleben zu bedingen sowie für die hierbei auftretenden Gleichgewichtszustände. Diese Bedingungen wurden bereits weitreichend im Falle eines einzelnen Typen studiert. Im Kontext von mehrtyp-Verzweigungsprozessen hingegen ist die Literatur weniger umfangreich und es gibt keine systematischen Arbeiten, welche die Ergebnisse von BGWc Prozessen mit denen der Feller Diffusionsprozesse verbinden. Wir versuchen hiermit diese Lücke zu schliessen. Im ersten Teil dieser Arbeit untersuchen wir das Verhalten von Populationen vor ihrem Aussterben, indem wir das zeitasymptotysche Verhalten des auf Überleben bedingten zugehörigen Verzweigungsprozesses (X_t|X_t≠0)_t betrachten (oder allgemeiner auf Überleben in naher Zukunft 0≤θ<∞, (X_t|X_{t+θ}≠0)_t). Wir beweisen das Ergebnis, neuartig im mehrtypen Rahmen und für θ>0, dass dieser Grenzwert existiert und nicht-degeneriert ist. Dies spiegelt ein stationäres Verhalten für auf Überleben bedingte Bevölkerungsdynamiken wider und liefert eine Verallgemeinerung des sogenannten Yaglom Grenzwertes (welcher dem Fall θ=0 entspricht). In einem zweiten Schritt studieren wir das Verhalten der Populationen im Falle eines sehr späten Aussterbens, welches wir durch den Grenzübergang auf θ→∞ erhalten. Der resultierende Grenzwertprozess ist ein bekanntes Objekt im eintypen Fall (oftmals als Q-Prozess bezeichnet) und wurde ebenfalls im Fall von mehrtyp-Feller-Diffusionsprozessen studiert. Wir untersuchen den bisher nicht betrachteten Fall, in dem X_t ein mehrtyp-BGWc Prozess ist und beweisen die Existenz des zugehörigen Q-Prozesses. Darüber hinaus untersuchen wir seine Eigenschaften einschließlich der asymptotischen und weisen auf mehrere Auslegungen hin. Schließlich interessieren wir uns für die Austauschbarkeit der Grenzwerte in t und θ, und die Vertauschbarkeit dieser Grenzwerte in Bezug auf die Beziehung zwischen BGWc und Feller Prozessen. Wir beweisen die Durchführbarkeit aller möglichen Grenzwertvertauschungen (Langzeitverhalten, wachsende Aussterbeverzögerung, Diffusionslimit). Der zweite Teil dieser Arbeit ist der Risikoanalyse in Bezug auf das Aussterben und das sehr späte Aussterben von Populationen gewidmet. Wir untersuchen ein Modell einer verzweigten Bevölkerung (welches vor allem im epidemiologischen Rahmen erscheint), für welche ein Parameter der Reproduktionsverteilung unbekannt ist. Wir konstruieren Schätzer, die an die jeweiligen Stufen der Evolution adaptiert sind (Wachstumsphase, Verfallphase sowie die Verfallphase, wenn das Aussterben sehr spät erwartet wird), und beweisen zudem deren asymptotische Eigenschaften (Konsistenz, Normalverteiltheit). Im Besonderen bauen wir einen für Q-Prozesse adaptierten kleinste-Quadrate-Schätzer, der eine Vorhersage der Bevölkerungsentwicklung im Fall eines sehr späten Aussterbens erlaubt. Dies entspricht dem Best- oder Worst-Case-Szenario, abhängig davon, ob die Bevölkerung bedroht oder invasiv ist. Diese Instrumente ermöglichen uns die Betrachtung der Aussterbensphase der Bovinen spongiformen Enzephalopathie Epidemie in Großbritannien. Wir schätzen den Infektionsparameter in Bezug auf mögliche bestehende Quellen der horizontalen Infektion nach der Beseitigung des primären Infektionsweges (Tiermehl) im Jahr 1988. Dies ermöglicht uns eine Vorhersage des Verlaufes der Krankheit inklusive des Jahres des Aussterbens, der Anzahl von zukünftigen Fällen sowie der Anzahl infizierter Tiere. Insbesondere ermöglicht es uns die Erstellung einer sehr detaillierten Analyse des Epidemieverlaufs im unwahrscheinlichen Fall eines sehr späten Aussterbens. KW - Mehrtyp-Verzweigungsprozesse KW - Feller Diffusionsprozesse KW - Schätzung von Verzweigungsprozessen KW - Epidemiologie KW - Risikoanalyse KW - Multitype branching processes KW - Feller diffusion processes KW - Estimation for branching processes KW - Epidemiology KW - Risk analysis Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-45307 ER - TY - THES A1 - Jankowski, £ukasz T1 - Modelling and simulation of light propagation in non-aged and aged step-index polymer optical fibres N2 - Kunststofflichtwellenleiter (POFs) stellen ein verhältnismäßig neues Medium zur optische Datenkommunikation über kurzen Strecken dar. Während ihrer Einsatzdauer unterliegen POFs unterschiedlichen Arten von Umweltbeanspruchungen, hauptsächlich durch hohe Temperatur, hohe Feuchtigkeit und mechanischen Belastungen. Zahlreiche experimentelle Forschungen beschäftigten sich mit der standardisierten Prüfung der Zuverlässigkeit von im Handel erhältlichen Fasern. Jedoch gab es bisher wenig Erfolg bei der Bemühung, zwei grundlegende optische Erscheinungen, Absorption und Streuung, die die Lichtausbreitung in Fasern stark beeinflussen, zu verstehen und praktisch zu modellieren: Diese beiden Effekte beschreiben nicht nur die Qualität neuer Fasern, sondern sie werden auch stark durch die Alterungsprozess beeinflusst. Der Hauptzweck dieser Doktorarbeit war es, ein praktisch verwendbares und theoretisch gut fundiertes Modell der Lichtausbreitung in nicht gealterten und gealterten POFs zu entwickeln und es durch optische Experimente zu verifizieren. Dabei wurden anwendungsorientierte Aspekte mit theoretischer POF-Modellierung kombiniert. Die Arbeit enthält die erste bekannte Anwendung der Wellenanalyse zur Untersuchung der winkelabhängigen Eigenschaften der Streuung in Lichtwellenleitern. Für die praktischen Experimente wurden mehrere POF-Proben unterschiedlicher Hersteller künstlich gealtert, indem sie bis 4500 Stunden bei 100 °C gelagert wurden (ohne Feuchtekontrolle). Die Parameter der jeweiligen Simulationen wurden mittels einer systematischen Optimierung an die gemessen optischen Eigenschaften der gealterten Proben angeglichen. Die Resultate deuten an, dass der Übertragungsverlust der gealterten Fasern in den ersten Tagen und Wochen der Alterung am stärksten durch eine wesentliche physikalische Verschlechterung der Kern-Mantel-Grenzfläche verursacht wird. Chemische Effekte des Alterungsprozesses scheinen im Faserkernmaterial zuerst nach einigen Monaten aufzutreten. N2 - This thesis discusses theoretical and practical aspects of modelling of light propagation in non-aged and aged step-index polymer optical fibres (POFs). Special attention has been paid in describing optical characteristics of non-ideal fibres, scattering and attenuation, and in combining application-oriented and theoretical approaches. The precedence has been given to practical issues, but much effort has been also spent on the theoretical analysis of basic mechanisms governing light propagation in cylindrical waveguides. As a result a practically usable general POF model based on the raytracing approach has been developed and implemented. A systematic numerical optimisation of its parameters has been performed to obtain the best fit between simulated and measured optical characteristics of numerous non-aged and aged fibre samples. The model was verified by providing good agreement, especially for the non-aged fibres. The relations found between aging time and optimal values of model parameters contribute to a better understanding of the aging mechanisms of POFs. T2 - Modelling and simulation of light propagation in non-aged and aged step-index polymer optical fibres KW - Modellierung KW - Lichtwellenleiter KW - Kunststofflichtwellenleiter KW - optische Fasern KW - POF KW - Streuung KW - Temperatur KW - Alterung KW - modelling optical fibres waveguides pof scattering temperature aging ageing Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001649 ER - TY - BOOK A1 - Jankowski, £ukasz T1 - Modelling and simulation of light propagation in non-aged and aged step-index polymer optical fibres. - [überarb. Diss.] N2 - Kunststofflichtwellenleiter (POFs) stellen ein verhältnismäßig neues Medium zur optische Datenkommunikation über kurzen Strecken dar. Während ihrer Einsatzdauer unterliegen POFs unterschiedlichen Arten von Umweltbeanspruchungen, hauptsächlich durch hohe Temperatur, hohe Feuchtigkeit und mechanischen Belastungen. Zahlreiche experimentelle Forschungen beschäftigten sich mit der standardisierten Prüfung der Zuverlässigkeit von im Handel erhältlichen Fasern. Jedoch gab es bisher wenig Erfolg bei der Bemühung, zwei grundlegende optische Erscheinungen, Absorption und Streuung, die die Lichtausbreitung in Fasern stark beeinflussen, zu verstehen und praktisch zu modellieren: Diese beiden Effekte beschreiben nicht nur die Qualität neuer Fasern, sondern sie werden auch stark durch die Alterungsprozess beeinflusst. Der Hauptzweck dieser Doktorarbeit war es, ein praktisch verwendbares und theoretisch gut fundiertes Modell der Lichtausbreitung in nicht gealterten und gealterten POFs zu entwickeln und es durch optische Experimente zu verifizieren. Dabei wurden anwendungsorientierte Aspekte mit theoretischer POF-Modellierung kombiniert. Die Arbeit enthält die erste bekannte Anwendung der Wellenanalyse zur Untersuchung der winkelabhängigen Eigenschaften der Streuung in Lichtwellenleitern. Für die praktischen Experimente wurden mehrere POF-Proben unterschiedlicher Hersteller künstlich gealtert, indem sie bis 4500 Stunden bei 100 °C gelagert wurden (ohne Feuchtekontrolle). Die Parameter der jeweiligen Simulationen wurden mittels einer systematischen Optimierung an die gemessen optischen Eigenschaften der gealterten Proben angeglichen. Die Resultate deuten an, dass der Übertragungsverlust der gealterten Fasern in den ersten Tagen und Wochen der Alterung am stärksten durch eine wesentliche physikalische Verschlechterung der Kern-Mantel-Grenzfläche verursacht wird. Chemische Effekte des Alterungsprozesses scheinen im Faserkernmaterial zuerst nach einigen Monaten aufzutreten. N2 - This thesis discusses theoretical and practical aspects of modelling of light propagation in non-aged and aged step-index polymer optical fibres (POFs). Special attention has been paid in describing optical characteristics of non-ideal fibres, scattering and attenuation, and in combining application-oriented and theoretical approaches. The precedence has been given to practical issues, but much effort has been also spent on the theoretical analysis of basic mechanisms governing light propagation in cylindrical waveguides.As a result a practically usable general POF model based on the raytracing approach has been developed and implemented. A systematic numerical optimisation of its parameters has been performed to obtain the best fit between simulated and measured optical characteristics of numerous non-aged and aged fibre samples. The model was verified by providing good agreement, especially for the non-aged fibres. The relations found between aging time and optimal values of model parameters contribute to a better understanding of the aging mechanisms of POFs. T2 - Modelling and simulation of light propagation in non-aged and aged step-index polymer optical fibres KW - Modellierung KW - Lichtwellenleiter KW - Kunststofflichtwellenleiter KW - optische Fasern KW - POF KW - Streuung KW - Temperatur KW - Alterung KW - modelling optical fibres waveguides pof scattering temperature aging ageing Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001659 ER - TY - THES A1 - Becker, Christian T1 - On the Riemannian geometry of Seiberg-Witten moduli spaces T1 - Über die Riemannsche Geometrie von Seiberg-Witten-Modulräumen N2 - In this thesis, we give two constructions for Riemannian metrics on Seiberg-Witten moduli spaces. Both these constructions are naturally induced from the L2-metric on the configuration space. The construction of the so called quotient L2-metric is very similar to the one construction of an L2-metric on Yang-Mills moduli spaces as given by Groisser and Parker. To construct a Riemannian metric on the total space of the Seiberg-Witten bundle in a similar way, we define the reduced gauge group as a subgroup of the gauge group. We show, that the quotient of the premoduli space by the reduced gauge group is isomorphic as a U(1)-bundle to the quotient of the premoduli space by the based gauge group. The total space of this new representation of the Seiberg-Witten bundle carries a natural quotient L2-metric, and the bundle projection is a Riemannian submersion with respect to these metrics. We compute explicit formulae for the sectional curvature of the moduli space in terms of Green operators of the elliptic complex associated with a monopole. Further, we construct a Riemannian metric on the cobordism between moduli spaces for different perturbations. The second construction of a Riemannian metric on the moduli space uses a canonical global gauge fixing, which represents the total space of the Seiberg-Witten bundle as a finite dimensional submanifold of the configuration space. We consider the Seiberg-Witten moduli space on a simply connected Käuhler surface. We show that the moduli space (when nonempty) is a complex projective space, if the perturbation does not admit reducible monpoles, and that the moduli space consists of a single point otherwise. The Seiberg-Witten bundle can then be identified with the Hopf fibration. On the complex projective plane with a special Spin-C structure, our Riemannian metrics on the moduli space are Fubini-Study metrics. Correspondingly, the metrics on the total space of the Seiberg-Witten bundle are Berger metrics. We show that the diameter of the moduli space shrinks to 0 when the perturbation approaches the wall of reducible perturbations. Finally we show, that the quotient L2-metric on the Seiberg-Witten moduli space on a Kähler surface is a Kähler metric. N2 - In dieser Dissertationsschrift geben wir zwei Konstruktionen Riemannscher Metriken auf Seiberg-Witten-Modulräumen an. Beide Metriken werden in natürlicher Weise durch die L2-Metrik des Konfiguartionsraumes induziert. Die Konstruktion der sogenannten Quotienten-L2-Metrik entspricht der durch Groisser und Parker angegebenen Konstruktion einer L2-Metrik auf Yang-Mills-Modulräumen. Zur Konstruktion einer Quotienten-Metrik auf dem Totalraum des Seiberg-Witten-Bündels führen wir die sogenannte reduzierte Eichgruppe ein. Wir zeigen, dass der Quotient des Prämodulraumes nach der reduzierten Eichgruppe als U(1)-Bündel isomorph ist zu dem Quotienten nach der basierten Eichgruppe. Dadurch trägt der Totalraum des Seiberg-Witten Bündels eine natürliche Quotienten-L2-Metrik, bzgl. derer die Bündelprojektion eine Riemannsche Submersion ist. Wir berechnen explizite Formeln für die Schnittrümmung des Modulraumes in Ausdrücken der Green-Operatoren des zu einem Monopol gehörigen elliptischen Komplexes. Ferner konstruieren wir eine Riemannsche Metrik auf dem Kobordismus zwischen Modulräumen zu verschiedenen Störungen. Die zweite Konstruktion einer Riemannschen Metrik auf Seiberg-Witten-Modulräumen benutzt eine kanonische globale Eichfixierung, vermöge derer der Totalraum des Seiberg-Witten-Bündels als endlich-dimensionale Untermannigfaltigkeit des Konfigurationsraumes dargestellt werden kann. Wir betrachten speziell die Seiberg-Witten-Modulräume auf einfach zusammenhängenden Kähler-Mannigfaltigkeiten. Wir zeigen, dass der Seiberg-Witten-Modulraum (falls nicht-leer) im irreduziblen Fall ein komplex projektiver Raum its und im reduziblen Fall aus einem einzelnen Punkt besteht. Das Seiberg-Witten-Bündel läßt sich mit der Hopf-Faserung identifizieren. Die L2-Metrik des Modulraumes auf der komplex projektiven Fläche CP2 (mit einer speziellen Spin-C-Struktur) ist die Fubini-Study-Metrik; entsprechend sind die Metriken auf dem Totalraum Berger-Metriken. Wir zeigen, dass der Durchmesser des Modulraumes gegen 0 konvergiert, wenn die Störung sich dem reduziblen Fall nähert. Schließlich zeigen wir, dass die Quotienten-L2-Metrik auf dem Seiberg-Witten-Modulraum einer Kählerfläche eine Kähler-Metrik ist. KW - Eichtheorie KW - Seiberg-Witten-Invariante KW - Modulraum KW - Riemannsche Geometrie KW - Kähler-Mannigfaltigkeit KW - Unendlichdimensionale Mannigfaltigkeit KW - L2-Metrik KW - 4-Mannigfaltigkeiten KW - Gauge theory KW - Seiberg-Witten theory KW - Moduli spaces KW - Infinite dimensional manifolds KW - L2 metrics Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-5425 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 - 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 - GEN A1 - Roelly, Sylvie A1 - Thieullen, Michèle T1 - Duality formula for the bridges of a Brownian diffusion : application to gradient drifts N2 - In this paper, we consider families of time Markov fields (or reciprocal classes) which have the same bridges as a Brownian diffusion. We characterize each class as the set of solutions of an integration by parts formula on the space of continuous paths C[0; 1]; R-d) Our techniques provide a characterization of gradient diffusions by a duality formula and, in case of reversibility, a generalization of a result of Kolmogorov. KW - reciprocal processes KW - stochastic bridge KW - mixture of bridges KW - integration by parts formula KW - Malliavin calculus KW - entropy KW - time reversal Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-6710 ER - TY - GEN A1 - Louis, Pierre-Yves T1 - Increasing coupling for probabilistic cellular automata N2 - We give a necessary and sufficient condition for the existence of an increasing coupling of N (N >= 2) synchronous dynamics on S-Zd (PCA). Increasing means the coupling preserves stochastic ordering. We first present our main construction theorem in the case where S is totally ordered; applications to attractive PCAs are given. When S is only partially ordered, we show on two examples that a coupling of more than two synchronous dynamics may not exist. We also prove an extension of our main result for a particular class of partially ordered spaces. KW - Wahrscheinlichkeitstheorie KW - stochastische Anordnung KW - stochastische Zellulare Automaten KW - Kopplung KW - stochastic ordering KW - Probabilistic Cellular Automata KW - monotone coupling Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-6593 ER -