TY - INPR A1 - Gil, Juan B. A1 - Krainer, Thomas A1 - Mendoza, Gerardo A. T1 - Geometry and spectra of closed extensions of elliptic cone operators N2 - We study the geometry of the set of closed extensions of index 0 of an elliptic cone operator and its model operator in connection with the spectra of the extensions, and give a necessary and sufficient condition for the existence of rays of minimal growth for such operators. T3 - Preprint - (2004) 21 Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26815 ER - TY - INPR A1 - Gil, Juan B. A1 - Krainer, Thomas A1 - Mendoza, Gerardo A. T1 - Resolvents of elliptic cone operators N2 - We prove the existence of sectors of minimal growth for general closed extensions of elliptic cone operators under natural ellipticity conditions. This is achieved by the construction of a suitable parametrix and reduction to the boundary. Special attention is devoted to the clarification of the analytic structure of the resolvent. T3 - Preprint - (2004) 22 Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-26820 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 - BOOK A1 - Pilipenko, Andrey T1 - An introduction to stochastic differential equations with reflection T3 - Lectures in pure and applied mathematics N2 - These lecture notes are intended as a short introduction to diffusion processes on a domain with a reflecting boundary for graduate students, researchers in stochastic analysis and interested readers. Specific results on stochastic differential equations with reflecting boundaries such as existence and uniqueness, continuity and Markov properties, relation to partial differential equations and submartingale problems are given. An extensive list of references to current literature is included. This book has its origins in a mini-course the author gave at the University of Potsdam and at the Technical University of Berlin in Winter 2013. T3 - Lectures in pure and applied mathematics - 1 KW - Diffusionsprozess KW - Reflektierende Randbedingungen KW - stochastische Differentialgleichungen KW - diffusion process KW - reflecting boundary KW - stochastic differential equations Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-70782 SN - 978-3-86956-297-1 SN - 2199-4951 SN - 2199-496X IS - 1 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam 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 - INPR A1 - Cattiaux, Patrick A1 - Fradon, Myriam A1 - Kulik, Alexei Michajlovič A1 - Roelly, Sylvie T1 - Long time behavior of stochastic hard ball systems N2 - We study the long time behavior of a system of two or three Brownian hard balls living in the Euclidean space of dimension at least two, submitted to a mutual attraction and to elastic collisions. T3 - Preprints des Instituts für Mathematik der Universität Potsdam - 2(2013)15 KW - Stochastic differential equations KW - hard core interaction KW - reversible measure KW - normal reflection KW - local time Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-68388 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 - GEN A1 - Reich, Sebastian T1 - Algebrodifferentialgleichungen und Vektorfelder auf Mannigfaltigkeiten N2 - In diesem Beitrag wird der Zusammenhang zwischen Algebrodifferentialgleichungen (ADGL) und Vektorfeldern auf Mannigfaltigkeiten untersucht. Dazu wird zunächst der Begriff der regulären ADGL eingeführt, wobei unter eirter regulären ADGL eine ADGL verstanden wird, deren Lösungsmenge identisch mit der Lösungsmenge eines Vektorfeldes ist. Ausgehend von bekannten Aussagen über die Lösungsmenge eines Vektorfeldes werden analoge Aussagen für die Lösungsmenge einer regulären ADGL abgeleitet. Es wird eine Reduktionsmethode angegeben, die auf ein Kriterium für die Begularität einer ADGL und auf die Definition des Index einer nichtlinearen ADGL führt. Außerdem wird gezeigt, daß beliebige Vektorfelder durch reguläre ADGL so realisiert werden können, daß die Lösungsmenge des Vektorfeldes mit der der realisierenden ADGL identisch ist. Abschließend werden die für autonome ADGL gewonnenen Aussagen auf den Fall der nichtautonomen ADGL übertragen. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - paper 160 Y1 - 1980 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-47290 ER - TY - GEN A1 - Reich, Sebastian T1 - Differential-algebraic equations and applications in circuit theory N2 - Technical and physical systems, especially electronic circuits, are frequently modeled as a system of differential and nonlinear implicit equations. In the literature such systems of equations are called differentialalgebraic equations (DAEs). It turns out that the numerical and analytical properties of a DAE depend on an integer called the index of the problem. For example, the well-known BDF method of Gear can be applied, in general, to a DAE only if the index does not exceed one. In this paper we give a geometric interpretation of higherindex DAEs and indicate problems arising in connection with such DAEs by means of several examples. N2 - Die mathematische Modellierung technisch physikalischer Systeme wie elektrische Netzwerke, führt häufig auf ein System von Differentialgleichungen und nichtlinearen impliziten Gleichungen sogenannten Algebrodifferentialgleichungen (ADGL). Es zeigt sich, daß die numerischen und analytischen Eigenschaften von ADGL durch den Index des Problems charakterisiert werden können. Insbesondere können die bekannten Integrationsformeln von Gear im allgemeinen nur auf ADGL mit dem Index eins angewendet werden. In diesem Beitrag wird eine geometrische Interpretation von ADGL mit einem höheren Index gegeben sowie auf Probleme im Zusammenhang mit derartigen ADGL an Hand verschiedener Beispiele hingewiesen. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - paper 156 Y1 - 1992 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-46646 ER -