Das Lehrbuch ist die deutsche Übersetzung der 4., wesentlich erweiterten Auflage des Titels „Combinatorial Optimization – Theory and Algorithms". Es gibt den neuesten Stand der kombinatorischen Optimierung wieder und liefert vornehmlich theoretische Resultate und Algorithmen mit beweisbar guten Laufzeiten und Ergebnissen, jedoch keine Heuristiken. Enthalten sind vollständige Beweise, auch für viele tiefe und neue Resultate, von denen einige bisher in der Lehrbuchliteratur noch nicht erschienen sind. Mit Übungen und umfassendem Literaturverzeichnis.
Dieses Lehrbuch vermittelt grundlegende mathematische Fähigkeiten im Hinblick auf Entwurf und Analyse von Algorithmen, sowie deren Implementierung. Neben einigen fundamentalen Algorithmen (z.B. Sieb des Eratosthenes, Euklidischer Algorithmus, Sortieralgorithmen, Algorithmen auf Graphen, Gauß-Elimination) werden auch elementare Datenstrukturen, graphentheoretische Grundlagen und numerische Fragen behandelt. Zudem werden grundlegende Programmierkenntnisse vermittelt und es wird gezeigt, wie man Algorithmen in C++ implementiert. Das Buch eignet sich besonders für den Studienbeginn und stellt den klassischen Vorlesungen über Analysis und Lineare Algebra die Algorithmische Mathematik als dritte Grundvorlesung zur Seite. Diese Vorlesung haben die Autoren in den letzten Jahren mehrfach an der Universität Bonn gehalten.
Ob für Anfänger, Fortgeschrittene oder Experten - dieses von einem erfahrenen Praktiker geschriebene Buch wendet sich an alle Nutzer von Mathematica®. Anhand der unterschiedlich schwierigen Programmierbeispiele lernen Leser ganz nebenbei Lösungen konkreter Probleme kennen. Jedes der Beispiele beginnt mit einer Aufgabenbeschreibung, gefolgt von Analyse und Diskussion verschiedener Lösungsansätze und der Implementierung im Sinne der beschriebenen Programmiergrundsätze. Die grafischen Benutzeroberflächen bilden einen weiteren Schwerpunkt des Buchs.
Die Graphentheorie gehört zu den Gebieten der Mathematik, die sich heute am stärksten entwickeln, zum Teil angestoßen durch Erfordernisse der Praxis, aber auch aus rein mathematischem Interesse. Dieses Kapitel der diskreten Mathematik auch Nicht-Fachleuten zugänglich zu machen, ist der Sinn dieses Buches. Es ist deshalb so geschrieben, dass es im Wesentlichen mathematisch exakt, aber auch ohne mathematische Vorkenntnisse verständlich und vor allem leicht lesbar ist. In Beispielen wird die Denkweise der modernen Mathematik nachvollziehbar und es werden auch Probleme dargestellt, die heute noch ungelöst sind. Der Autor hat wiederholt große Teile aus seinem Buch in verschiedenen Jahrgangsstufen erprobt: den Schülerinnen und Schülern hat Graphentheorie mehr Spaß gemacht als die sonstige Mathematik!
Das Standardwerk über Diskrete Mathematik in deutscher Sprache. Großer Wert wird auf die Übungen gelegt, die etwa ein Viertel des Textes ausmachen. Die Übungen sind nach Schwierigkeitsgrad gegliedert, im Anhang findet man Lösungen für etwa die Hälfte der Übungen. Das Buch eignet sich für Lehrveranstaltungen im Bereich Diskrete Mathematik, Kombinatorik, Graphen und Algorithmen.
Dieses Buch thematisiert wesentliche Grundlagen der euklidischen Geometrie sowie mehrerer nichteuklidischer Geometrien und unterstützt damit Studierende der Mathematik, Physik, Astronomie, Geografie, Geodäsie und Nautik. Von den vielfältigen Bezügen zwischen ausgewählten Inhalten der euklidischen Geometrie, Taxi-Geometrie, projektiven, sphärischen und hyperbolischen Geometrie profitieren auch Studierende des Lehramtes Mathematik. Es erleichtert insbesondere die Einarbeitung in Fragestellungen der synthetischen Geometrie, speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie, Astrometrie, Kartenentwürfe und Navigation.Kennzeichnende Merkmale dieses Buches sind seine Anbindung an schulische Vorkenntnisse sowie die Verdeutlichung von Begriffsbildungen und Vorgehensweisen durch verständnisfördernde Hintergrundinformationen, viele Abbildungen, ausführlich vorgerechnete Beispiele und detailliert beschriebene Konstruktionen. Wegen dieser didaktischen Konzeption eignet sich das Buch hervorragend zur Begleitung der Lehrveranstaltungen an der Hochschule, indem es die übliche algebraische Darstellung auf hohem Abstraktionsniveau „mit Leben erfüllt“ und verständlich macht. Die Besonderheit des Buches liegt darin, dass der Autor den Mut aufgebracht hat, auf einen vollständigen synthetischen Aufbau der angesprochenen Geometrien zugunsten von Querverbindungen zwischen ihnen zu verzichten. Um den Rahmen des Buches nicht zu sprengen und die Übersicht zu wahren, werden Beweise dann geführt, wenn es sich um zentrale Sätze handelt oder wenn typische Vorgehensweisen verdeutlicht werden können.
Der Autor vermittelt logisches Grundwissen, fundamentale Beweisprinzipien und Methoden der Mathematik. Dabei geht er u. a. folgenden Fragen nach: Was unterscheidet endliche von unendlichen Mengen? Wie lassen sich die ganzen, rationalen und reellen Zahlen aus den natürlichen Zahlen konstruieren? Welche grundlegenden topologischen Eigenschaften besitzt die Menge der reellen Zahlen? Lassen sich die natürlichen oder reellen Zahlen vollständig axiomatisch beschreiben? Pflichtlektüre für alle Studierenden der Mathematik, Physik und Informatik.
"Wozu braucht man Mathematik?" Dieses Buch stellt unter Beweis, dass moderne Mathematik in fast sämtlichen Lebensbereichen eine wichtige Rolle spielt. Aktuelle Forschung wird durch unterhaltsame Aufgaben und ihre Lösungen anschaulich. Das Buch fordert zum aktiven Mitmachen auf und zeigt, dass Mathematik interessant ist und Freude bereiten kann. Für die Anstrengung des konzentrierten Nachdenkens werden die Leserinnen und Leser mit nützlichen und manchmal auch verblüffenden Ergebnissen belohnt. Das Buch basiert auf einer Auswahl der schönsten Aufgaben aus sechs Jahrgängen des mathematischen Adventskalenders des DFG-Forschungszentrums MATHEON. Der erstaunliche Erfolg des Mathekalenders (www.mathekalender.de) bei Jung und Alt war der Anlass, die besten Aufgaben neu zu formulieren und mit ausführlichen Erklärungen zu dem jeweiligen Praxisbezug zu versehen. Freuen Sie sich auf eine Rundreise durch spannende Mathematik und ihre Anwendungen! Mathematik ganz freizeitlich - Mathematik in Bewegung - Mathematik komplett technologisch - Mathematik ganz zufällig - Mathematik in Produktion und Logistik - Mathematik gegen Bankrott - Mathematik im menschlichen Körper - Mathematik auf die Schnelle Schülerinnen und Schüler ab Klasse 10, Lehrerinnen und Lehrer, Dozentinnen und Dozenten in Lehreraus- und -fortbildung, Lehrende an Hochschulen und Universitäten, die interessierte Öffentlichkeit Katja Biermann, Institut für Mathematik, Technische Universität Berlin Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Martin Grötschel, Institut für Mathematik, Technische Universität Berlin, Konrad-Zuse-Zentrum für Informationstechnologie Berlin (ZIB) und DFG Forschungszentrum MATHEON, Berlin. Prof. Dr. Brigitte Lutz-Westphal, Institut für Mathematik, Freie Universität Berlin
Die Untersuchung stochastischer Folgen berührt viele Teilgebiete der Mathematik, die Gegenstand der ersten Semester eines mathematischen Studienganges sind: Vektoren und Matrizen, Potenzreihen, Differenzengleichungen und Differentialgleichungen, Halbgruppen und Ordnungsrelationen, und auch Banach-Räume. Das Studium stochastischer Folgen bietet daher die Möglichkeit, vielfältige Kenntnisse und Fähigkeiten anzuwenden und zu konsolidieren, und dabei die Grenzen zwischen einzelnen Teilgebieten der Mathematik zu überschreiten. Dieses Buch eignet sich insbesondere als Grundlage für ein erstes Seminar. Die Darstellung ist bewusst abstrakt gehalten, um zu verhindern, dass mathematische Argumente durch Interpretationen überlagert oder durch Plausibilitätsbetrachtungen ersetzt werden, und die Ausführung einiger einfacher Beweise ist dem Leser überlassen. Neben zahlreichen Aufgaben enthält das Buch als Zugabe am Ende der meisten Kapitel Hinweise zu Anwendungen in der Versicherungsmathematik.
Das vorliegende Lehrbuch ist eine Einführung in die nichtlineare Optimierung, die mathematische Sachverhalte einerseits stringent behandelt, sie aber andererseits auch sehr ausführlich motiviert und mit 39 Abbildungen illustriert. Das Buch richtet sich daher nicht nur an Mathematiker, sondern auch an Natur-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaftler, die mathematisch fundierte Verfahren in ihrem Gebiet verstehen und anwenden möchten. Mit fast zweihundert Seiten stellt das Buch genügend Auswahlmöglichkeiten zur Verfügung, um es als Grundlage für unterschiedlich angelegte Vorlesungen zur nichtlinearen Optimierung zu verwenden. Viele geometrische Ansätze für das Verständnis sowohl von Optimalitätsbedingungen als auch von numerischen Verfahren setzen dabei einen neuen Akzent, der den Bestand der bisherigen Lehrbücher zur Optimierung bereichert. Dies betrifft insbesondere die ausführliche Behandlung der Probleme, die durch verschiedene funktionale Beschreibungen derselben Geometrie der Menge zulässiger Punkte entstehen können, und die dadurch motivierte Einführung von Constraint Qualifications für die Herleitung ableitungsbasierter Optimalitätsbedingungen.
Das Buch befaßt sich mit der nichtkooperativen Spieltheorie unter Zuhilfenahme eines Computer-Algebra-Systems (Mathematica). Der Schwerpunkt des Buches liegt bei der Bestimmung von Techniken und Algorithmen für die Lösung von Zweipersonenspielen und deren Implementierung am Rechner. Die Ideen werden anhand von Standardbeispielen wie das Gefangenendilemma, Krieg der Geschlechter oder Falke-Taube-Spiel illustriert und erklärt. Aber auch praktische Probleme, vor allem Inspektionssituationen, werden mittels Spieltheorie modelliert und mit Mathematica gelöst. Durch den algorithmischen Ansatz, und durch die enge Verknüpfung des Textes mit Mathematica-Notebooks wird dem Leser ein unterhaltsamer und nachvollziehbarer Zugang zu den grundlegenden Prinzipien der nichtkooperativen Spieltheorie geboten. Auf einer begleitenden Diskette befinden sich Mathematica-Notebooks sowie ein Mathematica-Package mit Implementierungen zu allen im Text entwickelten Algorithmen.
Die innerdeutsche Grenze verlief nicht nur zwischen zwei Staaten, sondern spiegelte sich sogar in den Grundlagenwissenschaften wie der Mathematik wider. Aus persönlicher Sicht zeigt der Autor den subjektiven Umgang mit Erzeugung, Bewertung und Propagierung wissenschaftlicher Resultate in den zwei unterschiedlichen Gesellschaftssystemen. Auf unterhaltsame Art werden Innensichten aus Forschungsinstitutionen, der Wissenschaftsförderung und die verschiedenen Einstellungen zur Zweckbestimmung reiner und angewandter Forschung dargelegt.
Im Dialog mit L entstand das neue Wort von L, das die Religion der Liebe beschreibt, wie die Beziehung zwischen L und Mensch sein sollte und wie wir so Glück und Erfüllung spenden und finden können. Es werden sowohl die entscheidenden theologischen Fragen von der Entstehung des Universums bis zu Rechtfertigung von L beantwortet als auch politische Ziele formuliert und konkrete Lösungen für die einzelnen Politikfelder von der Deckung der Grundbedürfnisse bis zur Einrichtung einer Weltregierung entwickelt.
In diesem Buch werden Grundlagen der numerischen Mathematik, interaktive Beispiele und praxisnahe Anwendungen miteinander verknüpft und anschaulich dargestellt. Unterstützt werden die Inhalte mit einer Vielzahl von Applikationen, die auf der Webseite des Autors kostenlos zur Verfügung stehen und deren Codes selbst editiert sowie weiterentwickelt werden können. In der didaktischen Ausrichtung des Werkes wurde insbesondere Wert darauf gelegt, auf langwierige Beweise und Herleitungen zu verzichten, so dass zum Verständnis sämtlicher Inhalte lediglich grundlegende Kenntnisse aus der Differenzial- und Integralrechnung sowie der linearen Algebra vorausgesetzt werden. Zusammenfassend besteht das Augenmerk der vorliegenden Ausarbeitung darin, die Freude und das Interesse am Lösen numerischer Probleme zu wecken sowie den Einstieg zur Lösung praxisnaher Aufgabenstellungen zu erleichtern.
Glück lässt sich trainieren! Der Rhythmus unseres Herzschlags ist entscheidend für unsere seelische, emotionale und körperliche Verfassung: Bei Stress und Lebenskrisen schlägt das Herz schneller, aus innerer Unruhe wird körperliches Unbehagen. Fühlen wir uns glücklich und entspannt, schlägt auch das Herz ruhig und harmonisch. Das Herz ist unser Glücksmuskel – und dieser Muskel lässt sich gezielt trainieren! Genau das ist der Ansatzpunkt für das innovative Praxisprogramm von Beate Pracht: Sie zeigt, wie wir mit einfachen Übungen die Pulsation des Herzens bewusst steuern können – und damit direkten Einfluss auf unser Wohlergehen und unsere Gesundheit nehmen.
Mathematica – kurz und bündig ist eine kompakte Einführung in das in der Mathematik sowie in den Natur- und Ingenieurwissenschaften weitverbreitete Programm Mathematica. Die für den Einstieg wesentlichen Aspekte der Version 3 (Front End, Kernel und wichtigste Standard-Pakete) werden mit einfachen, fachunabhängigen Beispielen erläutert und in Übungsaufgaben vertieft. Anschliessend können die Leserinnen und Leser Problemstellungen aus ihrem Fachbereich, eventuell unter Zuhilfenahme der elektronischen Dokumentation, selbständig lösen. Die beigefügte CD-ROM enthält das ganze Buch in Form von Mathematica-Notebooks mit farbigen Versionen der Grafiken und Animationen. In die Notebooks eingebaute Hyperlinks dienen internen Referenzen und verweisen auf die elektronische Dokumentation des Programms und auf Ressourcen im Internet. Die auf Windows 95/98/NT-, Macintosh- und UNIX-Rechnern verwendbare CD-ROM enthält das Programm MathReader, mit welchem die Notebooks auch ohne eine vollständige Mathematica-Installation betrachtet werden können.
Gang der Untersuchung: Nach einigen einführenden Worten wird zunächst auf Grundlagen eingegangen, welche bei der späteren Bearbeitung der Mehrgüterflüsse benötigt werden. Anschließend sollen Max-Flow-Probleme, welche ein Spezialfall der Mehrgüterflüsse sind, dargestellt werden. Danach werden die Mehrgüterflüsse, welche im Folgenden auch als Multicommodity-Flows bezeichnet werden, und ihre Darstellung durch verschiedene Lineare Programme aufgezeigt. Diese stellen für die Spaltenerzeugung, reduzierten Kosten und die Dantzig_Wolfe Dekomposition, welche als geschickte Lösungsverfahren für das Multicommodity-Flow Problem aufgefasst werden können, eine geeignete Formulierung dar. Schließlich wird noch ein praxisnahes Beispiel aus dem Bereich ÖPNV beschrieben.
Als Grenztheorie der Quantenmechanik besitzt die klassische Dynamik einen großen Formenreichtum – vom gut berechenbaren bis zum chaotischen Verhalten. Ausgehend von interessanten Beispielen wird in dem Band nicht nur eine gelungene Auswahl grundlegender Themen vermittelt, sondern auch der Einstieg in viele aktuelle Forschungsgebiete im Bereich der klassischen Mechanik. Didaktisch geschickt aufgebaut und mit hilfreichen Anhängen versehen, werden lediglich Kenntnisse der Grundvorlesungen in Mathematik vorausgesetzt. Mit über 100 Aufgaben und Lösungen.

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