Elements of Finite Model Theory

Author: Leonid Libkin

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3662070030

Category: Mathematics

Page: 318

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Emphasizes the computer science aspects of the subject. Details applications in databases, complexity theory, and formal languages, as well as other branches of computer science.

Complexity of Constraints

An Overview of Current Research Themes

Author: Nadia Creignou,Phokion G. Kolaitis,Heribert Vollmer

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3540927999

Category: Computers

Page: 321

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Nowadays constraint satisfaction problems (CSPs) are ubiquitous in many different areas of computer science, from artificial intelligence and database systems to circuit design, network optimization, and theory of programming languages. Consequently, it is important to analyze and pinpoint the computational complexity of certain algorithmic tasks related to constraint satisfaction. The complexity-theoretic results of these tasks may have a direct impact on, for instance, the design and processing of database query languages, or strategies in data-mining, or the design and implementation of planners. This state-of-the-art survey contains the papers that were invited by the organizers after conclusion of an International Dagstuhl-Seminar on Complexity of Constraints, held in Dagstuhl Castle, Germany, in October 2006. A number of speakers were solicited to write surveys presenting the state of the art in their area of expertise. These contributions were peer-reviewed by experts in the field and revised before they were collated to the 9 papers of this volume. In addition, the volume contains a reprint of a survey by Kolaitis and Vardi on the logical approach to constraint satisfaction that first appeared in 'Finite Model Theory and its Applications', published by Springer in 2007.

Quantifiers and Cognition: Logical and Computational Perspectives

Author: Jakub Szymanik

Publisher: Springer

ISBN: 3319287494

Category: Language Arts & Disciplines

Page: 211

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This volume on the semantic complexity of natural language explores the question why some sentences are more difficult than others. While doing so, it lays the groundwork for extending semantic theory with computational and cognitive aspects by combining linguistics and logic with computations and cognition. Quantifier expressions occur whenever we describe the world and communicate about it. Generalized quantifier theory is therefore one of the basic tools of linguistics today, studying the possible meanings and the inferential power of quantifier expressions by logical means. The classic version was developed in the 1980s, at the interface of linguistics, mathematics and philosophy. Before this volume, advances in "classic" generalized quantifier theory mainly focused on logical questions and their applications to linguistics, this volume adds a computational component, the third pillar of language use and logical activity. This book is essential reading for researchers in linguistics, philosophy, cognitive science, logic, AI, and computer science.

Komplexitätstheorie und Kryptologie

Eine Einführung in Kryptokomplexität

Author: Jörg Rothe

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3540797459

Category: Computers

Page: 535

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Während die Kryptologie Konzepte und Methoden aus der Komplexitätstheorie verwendet, ist die Forschung in der Komplexitätstheorie wiederum oft durch Fragen aus der Kryptologie motiviert. Der Band hebt die enge Verflechtung dieser beiden Gebiete hervor und führt auf verständlicher Weise in das faszinierende Gebiet der „Kryptokomplexität" ein. Das Buch enthält zahlreiche Abbildungen und Übungsaufgaben sowie ein ausführliches Stichwort- und Literaturverzeichnis. Es eignet sich für Studierende der Informatik, Mathematik oder Ingenieurswissenschaften.

Automatentheorie und Logik

Author: Martin Hofmann,Martin Lange

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642180906

Category: Mathematics

Page: 238

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Das Buch beschäftigt sich mit der Theorie endlicher Automaten und den klassischen Resultaten wie den Sätzen von Richard Büchi und Michael Rabin. Die vier Teile des Buchs sind den unterschiedlichen Strukturen gewidmet: endliche Wörter, Bäume, endliche und unendliche Bäume. Jeder Teil endet mit Übungsaufgaben zum behandelten Stoff sowie Hinweisen auf weiterführende Literatur. Soweit Vorkenntnisse zur Theorie formaler Sprachen vorhanden sind, kann das Buch ohne weitere Hilfsmittel durchgearbeitet werden.

Eine kurze Geschichte der Menschheit

Author: Yuval Noah Harari

Publisher: DVA

ISBN: 364110498X

Category: History

Page: 528

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Krone der Schöpfung? Vor 100 000 Jahren war der Homo sapiens noch ein unbedeutendes Tier, das unauffällig in einem abgelegenen Winkel des afrikanischen Kontinents lebte. Unsere Vorfahren teilten sich den Planeten mit mindestens fünf weiteren menschlichen Spezies, und die Rolle, die sie im Ökosystem spielten, war nicht größer als die von Gorillas, Libellen oder Quallen. Vor 70 000 Jahren dann vollzog sich ein mysteriöser und rascher Wandel mit dem Homo sapiens, und es war vor allem die Beschaffenheit seines Gehirns, die ihn zum Herren des Planeten und zum Schrecken des Ökosystems werden ließ. Bis heute hat sich diese Vorherrschaft stetig zugespitzt: Der Mensch hat die Fähigkeit zu schöpferischem und zu zerstörerischem Handeln wie kein anderes Lebewesen. Anschaulich, unterhaltsam und stellenweise hochkomisch zeichnet Yuval Harari die Geschichte des Menschen nach und zeigt alle großen, aber auch alle ambivalenten Momente unserer Menschwerdung.

Relationen und Graphen

Author: Gunther Schmidt,Thomas Ströhlein

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642836089

Category: Mathematics

Page: 306

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Dieses Buch gibt eine neuartige systematische Darstellung der Diskreten Mathematik; sie orientiert sich an Methoden der Relationenalgebra. Ähnlich wie man es sonst nur für die weit entwickelte Analysis im kontinuierlichen Fall und die Matrizenrechnung gewohnt ist, stellt dieses Buch auch für die Behandlung diskreter Probleme geeignete Techniken und Hilfsmittel sowie eine einheitliche Theorie bereit. Die einzelnen Kapitel beginnen jeweils mit anschaulichen und motivierenden Beispielen und behandeln anschließend den Stoff in mathematischer Strenge. Es folgen jeweils praktische Anwendungen. Diese entstammen der Semantik der Programmierung, der Programmverifikation, dem Datenbankbereich, der Spieltheorie oder der Theorie der Zuordnungen und Überdeckungen aus der Graphentheorie; sie reichen aber auch bis zu rein mathematischen "Anwendungen" wie der transfiniten Induktion. Im Anhang ist dem Buch eine Einführung in die Boolesche Algebra und in die Axiomatik der Relationenalgebra beigegeben, sowie ein Abriß der Fixpunkt- und Antimorphismen-Theorie.

Parameterized Complexity Theory

Author: J. Flum,M. Grohe

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9783540299530

Category: Computers

Page: 495

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This book is a state-of-the-art introduction into both algorithmic techniques for fixed-parameter tractability and the structural theory of parameterized complexity classes. It presents detailed proofs of recent advanced results that have not appeared in book form before and replaces the earlier publication "Parameterized Complexity" by Downey and Fellows as the definitive book on this subject. The book will interest computer scientists, mathematicians and graduate students engaged with algorithms and problem complexity.

Models of Computation

Author: Roberto Bruni,Ugo Montanari

Publisher: Springer

ISBN: 3319429000

Category: Computers

Page: 395

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This book presents in their basic form the most important models of computation, their basic programming paradigms, and their mathematical descriptions, both concrete and abstract. Each model is accompanied by relevant formal techniques for reasoning on it and for proving some properties. After preliminary chapters that introduce the notions of structure and meaning, semantic methods, inference rules, and logic programming, the authors arrange their chapters into parts on IMP, a simple imperative language; HOFL, a higher-order functional language; concurrent, nondeterministic and interactive models; and probabilistic/stochastic models. The authors have class-tested the book content over many years, and it will be valuable for graduate and advanced undergraduate students of theoretical computer science and distributed systems, and for researchers in this domain. Each chapter of the book concludes with a list of exercises addressing the key techniques introduced, solutions to selected exercises are offered at the end of the book.

Sieben kurze Lektionen über Physik

Author: Carlo Rovelli

Publisher: Rowohlt Verlag GmbH

ISBN: 3644052212

Category: Science

Page: 96

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Hundert schmale Seiten reichen, um die Physik der Moderne zu erklären Wo kommen wir her? Was können wir wissen? Seit ihren umwälzenden Entdeckungen im zwanzigsten Jahrhundert spüren Physiker den Kräften und Teilchen nach, die die Welt im Innersten und Äußersten zusammenhalten. Für jedermann verständlich, hat Carlo Rovelli dieses zauberhafte Buch darüber geschrieben. Es stürmte in wenigen Wochen an die Spitze der italienischen Bestsellerliste und wird derzeit in fast zwanzig Sprachen übersetzt. In eleganten, klaren Sätzen erklärt Rovelli die Physik der Moderne: Einstein und die Relativitätstheorie, Max Planck und die Quantenmechanik, die Entstehung des Universums, Schwarze Löcher, die Elementarteilchen, die Beschaffenheit von Raum und Zeit – und die Loop-Theorie, sein ureigenstes Arbeitsfeld. Ein Buch, das jeder verstehen kann – ein Lesevergnügen zum Staunen, Genießen und Mitreden können. «Von Natur aus wollen wir immer mehr wissen und immer weiter lernen. Unser Wissen über die Welt wächst. Uns treibt der Drang nach Erkenntnis und lernend stoßen wir an Grenzen. In den tiefsten Tiefen des Raumgewebes, im Ursprung des Kosmos, im Wesen der Zeit, im Schicksal der Schwarzen Löcher und im Funktionieren unseres eigenen Denkens. Hier, an den Grenzen unseres Wissens, wo sich das Meer unseres Nichtwissens vor uns auftut, leuchten das Geheimnis der Welt, die Schönheit der Welt, und es verschlägt uns den Atem.», schreibt Carlo Rovelli.

Das BUCH der Beweise

Author: Martin Aigner,Günter M. Ziegler

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662064545

Category: Mathematics

Page: 247

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Die elegantesten mathematischen Beweise, spannend und für jeden Interessierten verständlich. "Der Beweis selbst, seine Ästhetik, seine Pointe geht ins Geschichtsbuch der Königin der Wissenschaften ein. Ihre Anmut offenbart sich in dem gelungenen und geschickt illustrierten Buch." Die Zeit

Theory of Reversible Computing

Author: Kenichi Morita

Publisher: Springer

ISBN: 4431566066

Category: Computers

Page: 457

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This book describes reversible computing from the standpoint of the theory of automata and computing. It investigates how reversibility can be effectively utilized in computing. A reversible computing system is a “backward deterministic” system such that every state of the system has at most one predecessor. Although its definition is very simple, it is closely related to physical reversibility, one of the fundamental microscopic laws of Nature. Authored by the leading scientist on the subject, this book serves as a valuable reference work for anyone working in reversible computation or in automata theory in general. This work deals with various reversible computing models at several different levels, which range from the microscopic to the macroscopic, and aims to clarify how computation can be carried out efficiently and elegantly in these reversible computing models. Because the construction methods are often unique and different from those in the traditional methods, these computing models as well as the design methods provide new insights for future computing systems. Organized bottom-up, the book starts with the lowest scale of reversible logic elements and circuits made from them. This is followed by reversible Turing machines, the most basic computationally universal machines, and some other types of reversible automata such as reversible multi-head automata and reversible counter machines. The text concludes with reversible cellular automata for massively parallel spatiotemporal computation. In order to help the reader have a clear understanding of each model, the presentations of all different models follow a similar pattern: the model is given in full detail, a short informal discussion is held on the role of different elements of the model, and an example with illustrations follows each model.

Teubner-Taschenbuch der Mathematik

Author: Eberhard Zeidler

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322967816

Category: Mathematics

Page: 1300

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Das Teubner-Taschenbuch der Mathematik erfüllt aktuell, umfassend und kompakt alle Erwartungen, die an ein mathematisches Nachschlagewerk gestellt werden. Es vermittelt ein lebendiges und modernes Bild der heutigen Mathematik. Als Handbuch begleitet es die Studierenden vom ersten Semester bis zur letzten Prüfung und der Praktiker nutzt es als ständiges und unentbehrliches Nachschlagewerk in seinem Berufsalltag.

Petrinetze

Modellierungstechnik, Analysemethoden, Fallstudien

Author: Wolfgang Reisig

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3834897086

Category: Computers

Page: 248

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Petrinetze haben sich als Modellierungstechnik für informatikbasierte Systeme durchgesetzt. Ihre anschauliche grafische Darstellung, kombiniert mit ausdrucksstarken Analysetechniken, machen sie bei Anwendern, Studierenden und Dozenten gleichermaßen beliebt. Die Inhalte werden äußerst anschaulich dargestellt; nur zum präzisen Analysieren und Verifizieren wird formal argumentiert. Jedes Thema wird in seinem Kern behandelt; für Varianten, Zusätze und Alternativen wird auf die Literatur verwiesen. Weitere Hinweise, Lösungen der Übungsaufgaben, Diskussionsforen etc. stehen in digitaler Form bereit.