Understanding and Using Linear Programming

Author: Jiri Matousek,Bernd Gärtner

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3540307176

Category: Mathematics

Page: 226

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The book is an introductory textbook mainly for students of computer science and mathematics. Our guiding phrase is "what every theoretical computer scientist should know about linear programming". A major focus is on applications of linear programming, both in practice and in theory. The book is concise, but at the same time, the main results are covered with complete proofs and in sufficient detail, ready for presentation in class. The book does not require more prerequisites than basic linear algebra, which is summarized in an appendix. One of its main goals is to help the reader to see linear programming "behind the scenes".

Approximation Algorithms and Semidefinite Programming

Author: Bernd Gärtner,Jiri Matousek

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3642220150

Category: Mathematics

Page: 251

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Semidefinite programs constitute one of the largest classes of optimization problems that can be solved with reasonable efficiency - both in theory and practice. They play a key role in a variety of research areas, such as combinatorial optimization, approximation algorithms, computational complexity, graph theory, geometry, real algebraic geometry and quantum computing. This book is an introduction to selected aspects of semidefinite programming and its use in approximation algorithms. It covers the basics but also a significant amount of recent and more advanced material. There are many computational problems, such as MAXCUT, for which one cannot reasonably expect to obtain an exact solution efficiently, and in such case, one has to settle for approximate solutions. For MAXCUT and its relatives, exciting recent results suggest that semidefinite programming is probably the ultimate tool. Indeed, assuming the Unique Games Conjecture, a plausible but as yet unproven hypothesis, it was shown that for these problems, known algorithms based on semidefinite programming deliver the best possible approximation ratios among all polynomial-time algorithms. This book follows the “semidefinite side” of these developments, presenting some of the main ideas behind approximation algorithms based on semidefinite programming. It develops the basic theory of semidefinite programming, presents one of the known efficient algorithms in detail, and describes the principles of some others. It also includes applications, focusing on approximation algorithms.

Analysis II

Author: Vladimir A. Zorich

Publisher: Springer

ISBN: 9783540462316

Category: Mathematics

Page: 708

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Ausführlich, klar, exakt, solide: die Anfänge der Analysis in 2 Bänden. Von der Einführung der reellen Zahlen bis hin zu fortgeschrittenen Themen wie u.a. Differenzialformen auf Mannigfaltigkeiten, asymptotische Betrachtungen, Fourier-, Laplace- und Legendre-Transformationen, elliptische Funktionen und Distributionen. Deutlich auf naturwissenschaftliche Fragen ausgerichtet, erläutert dieses Werk detailliert Begriffe, Inhalte und Sätze der Integral- und Differenzialrechnung. Die Fülle hilfreicher Beispiele, Aufgaben und Anwendungen ist selten in Analysisbüchern zu finden. Band 2 beschreibt den heutigen Stand der klassischen Analysis.

Triangulations

Structures for Algorithms and Applications

Author: Jesus De Loera,Joerg Rambau,Francisco Santos

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9783642129711

Category: Mathematics

Page: 535

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Triangulations presents the first comprehensive treatment of the theory of secondary polytopes and related topics. The text discusses the geometric structure behind the algorithms and shows new emerging applications, including hundreds of illustrations, examples, and exercises.

Geometric Methods and Applications

For Computer Science and Engineering

Author: Jean Gallier

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9781441999610

Category: Mathematics

Page: 680

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This book is an introduction to the fundamental concepts and tools needed for solving problems of a geometric nature using a computer. It attempts to fill the gap between standard geometry books, which are primarily theoretical, and applied books on computer graphics, computer vision, robotics, or machine learning. This book covers the following topics: affine geometry, projective geometry, Euclidean geometry, convex sets, SVD and principal component analysis, manifolds and Lie groups, quadratic optimization, basics of differential geometry, and a glimpse of computational geometry (Voronoi diagrams and Delaunay triangulations). Some practical applications of the concepts presented in this book include computer vision, more specifically contour grouping, motion interpolation, and robot kinematics. In this extensively updated second edition, more material on convex sets, Farkas’s lemma, quadratic optimization and the Schur complement have been added. The chapter on SVD has been greatly expanded and now includes a presentation of PCA. The book is well illustrated and has chapter summaries and a large number of exercises throughout. It will be of interest to a wide audience including computer scientists, mathematicians, and engineers. Reviews of first edition: "Gallier's book will be a useful source for anyone interested in applications of geometrical methods to solve problems that arise in various branches of engineering. It may help to develop the sophisticated concepts from the more advanced parts of geometry into useful tools for applications." (Mathematical Reviews, 2001) "...it will be useful as a reference book for postgraduates wishing to find the connection between their current problem and the underlying geometry." (The Australian Mathematical Society, 2001)

The Multivariate Algorithmic Revolution and Beyond

Essays Dedicated to Michael R. Fellows on the Occasion of His 60th Birthday

Author: Hans L. Bodlaender,Rodney Downey,Fedor V. Fomin,Dániel Marx

Publisher: Springer

ISBN: 3642308910

Category: Computers

Page: 506

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Parameterized complexity is currently a thriving field in complexity theory and algorithm design. A significant part of the success of the field can be attributed to Michael R. Fellows. This Festschrift has been published in honor of Mike Fellows on the occasion of his 60th birthday. It contains 20 papers that showcase the important scientific contributions of this remarkable man, describes the history of the field of parameterized complexity, and also reflects on other parts of Mike Fellows’s unique and broad range of interests, including his work on the popularization of discrete mathematics for young children. The volume contains several surveys that introduce the reader to the field of parameterized complexity and discuss important notions, results, and developments in this field.

Endliche Gruppen

Eine Einführung in die Theorie der endlichen Gruppen

Author: H. Kurzweil

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642953131

Category: Mathematics

Page: 190

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Diskrete Mathematik

Eine Entdeckungsreise

Author: Jaroslav Nešetril

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662067560

Category: Mathematics

Page: 459

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Wozu hat eine Einführung in die diskrete Mathematik ein so langes Vorwort? Was wollen wir überhaupt sagen? Es gibt viele Wege zur diskreten Mathematik. Zunächst wollen wir Wegweiser aufstellen, denen wir beim Schreiben zu folgen versucht haben; der Leser mag dann über unseren Erfolg entscheiden. Außerdem geben wir einige eher technische Hinweise, wie man nach diesem Buch eine Vorlesung halten kann, zu den Übungsaufgaben, zur Literatur usw. Hier nun also einige Leitgedanken, die dieses Buch vielleicht von anderen mit ähnlichem Titel und Inhalt unterscheiden . • Mathematisches Denken entwickeln. Unser Hauptziel, wichti ger als das Vermitteln mathematischer Fakten, ist beim Studen ten Verständnis für mathematische Begriffe, Definitionen und Beweise zu wecken und ihn (oder sie!) zu befähigen, Proble me zu lösen, die mehr als nur Standardrezepte erfordern, sowie mathematische Gedanken präzise auszudrücken. Mathematische Denkgewohnheiten sind in vielen Lebensbereichen von Vorteil, z. B. beim Programmieren oder bei der Entwicklung komplexer 1 Anlagen. Viele private (gut zahlende) Firmen scheinen das zu wissen. Sie interessieren sich nicht wirklich dafür, ob der Bewer ber vollständige Induktion im Schlaf kann, aber sie wünschen sich, dass er gewohnt ist, sich komplexe Konzepte in kurzer Zeit anzueignen - mathematische Sätze sind dafür offenbar ein her vorragendes Training.

Modellbildung und Simulation

Eine anwendungsorientierte Einführung

Author: Hans-Joachim Bungartz,Stefan Zimmer,Martin Buchholz,Dirk Pflüger

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642376568

Category: Computers

Page: 400

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Dieses Buch gibt eine Einführung in die mathematische und informatische Modellierung sowie in die Simulation als universelle Methodik. Und so geht es um Klassen von Modellen, um deren Herleitung und um die Vielfalt an Beschreibungsarten, die eingesetzt werden können – diskret oder kontinuierlich, deterministisch oder stochastisch. Aber immer geht es auch darum, wie aus unterschiedlichen abstrakten Modellen ganz konkrete Simulationsergebnisse gewonnen werden können. Nach einem kompakten Repetitorium zum benötigten mathematischen Apparat wird das Konzept „Über das Modell zur Simulation" anhand von 14 Szenarien aus den Bereichen „Spielen – entscheiden – planen", „Verkehr auf Highways und Datenhighways", „Dynamische Systeme" sowie „Physik im Rechner" umgesetzt. Ob Spieltheorie oder Finanzmathematik, Verkehr oder Regelung, ob Populationsdynamik oder Chaos, Molekulardynamik, Kontinuumsmechanik oder Computergraphik – der Leser erhält auf anschauliche und doch systematische Weise Einblicke in die Welt der Modelle und Simulationen.

Numerische Behandlung partieller Differentialgleichungen

Author: Christian Großmann,Hans-Görg Roos

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 9783519220893

Category: Mathematics

Page: 572

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Mathematiker, Naturwissenschaftler und Ingenieure erhalten mit diesem Lehrbuch eine Einführung in die numerische Behandlung partieller Differentialgleichungen. Diskutiert werden die grundlegenden Verfahren - Finite Differenzen, Finite Volumen und Finite Elemente - für die wesentlichen Typen partieller Differentialgleichungen: elliptische, parabolische und hyperbolische Gleichungen. Einbezogen werden auch moderne Methoden zur Lösung der diskreten Probleme. Hinweise auf aktuelle Software sowie zahlreiche Beispiele und Übungsaufgaben runden diese Einführung ab.

Vorlesungen Über die Zahlentheorie der Quaternionen

Author: Adolf Hurwitz

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642475361

Category: Mathematics

Page: 76

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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Automorphe Formen

Author: Anton Deitmar

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642123902

Category: Mathematics

Page: 252

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Das Buch bietet eine Einführung in die Theorie der automorphen Formen. Beginnend bei klassischen Modulformen führt der Autor seine Leser hin zur modernen, darstellungstheoretischen Beschreibung von automorphen Formen und ihren L-Funktionen. Das Hauptgewicht legt er auf den Übergang von der klassischen, elementaren Sichtweise zu der modernen, durch die Darstellungstheorie begründete Herangehensweise. Diese Art der Verbindung von klassischer und moderner Sichtweise war in der Lehrbuchliteratur bisher nicht zu finden.

Operations Research

Einführung

Author: Frederick S. Hillier,Gerald J. Liebermann

Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG

ISBN: 3486792083

Category: Business & Economics

Page: 868

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Aus dem Inhalt: Was ist Operations Research? Überblick über die Modellierungsgrundsätze des Operations Research. Einführung in die lineare Programmierung. Die Lösung linearer Programmierungsprobleme: Das Simplexverfahren. Stochastische Prozesse. Warteschlangentheorie. Lagerhaltungstheorie. Prognoseverfahren. Markov-Entscheidungsprozesse. Reliabilität. Entscheidungstheorie. Die Theorie des Simplexverfahrens Qualitätstheorie und Sensitivitätsanalyse Spezialfälle linearer Programmierungsprobleme. Die Formulierung linearer Programmierungsmodelle und Goal-Programmierung. Weitere Algorithmen der linearen Programmierung. Netzwerkanalyse einschließlich PERT-CPM. Dynamische Optimierung. Spieltheorie. Ganzzahlige Programmierung. Nichtlineare Programmierung Simulation. Anhang. Lösungen für ausgewählte Übungsaufgaben.

Vorlesungen über partielle Differentialgleichungen

Author: Vladimir I. Arnold

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3540350314

Category: Mathematics

Page: 174

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Nach seinem bekannten und viel verwendeten Buch über gewöhnliche Differentialgleichungen widmet sich der berühmte Mathematiker Vladimir Arnold nun den partiellen Differentialgleichungen in einem neuen Lehrbuch. In seiner unnachahmlich eleganten Art führt er über einen geometrischen, anschaulichen Weg in das Thema ein, und ermöglicht den Lesern so ein vertieftes Verständnis der Natur der partiellen Differentialgleichungen. Für Studierende der Mathematik und Physik ist dieses Buch ein Muss. Wie alle Bücher Vladimir Arnolds ist dieses Buch voller geometrischer Erkenntnisse. Arnold illustriert jeden Grundsatz mit einer Abbildung. Das Buch behandelt die elementarsten Teile des Fachgebiets and beschränkt sich hauptsächlich auf das Cauchy-Problem und das Neumann-Problems für die klassischen Lineargleichungen der mathematischen Physik, insbesondere auf die Laplace-Gleichung und die Wellengleichung, wobei die Wärmeleitungsgleichung und die Korteweg-de-Vries-Gleichung aber ebenfalls diskutiert werden. Die physikalische Intuition wird besonders hervorgehoben. Eine große Anzahl von Problemen ist übers ganze Buch verteilt, und ein ganzer Satz von Aufgaben findet sich am Ende. Was dieses Buch so einzigartig macht, ist das besondere Talent Arnolds, ein Thema aus einer neuen, frischen Perspektive zu beleuchten. Er lüftet gerne den Schleier der Verallgemeinerung, der so viele mathematische Texte umgibt, und enthüllt die im wesentlichen einfachen, intuitiven Ideen, die dem Thema zugrunde liegen. Das kann er besser als jeder andere mathematische Autor.

Analysis 1

Author: V. A. Zorich

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3540332782

Category: Mathematics

Page: 598

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Ausführlicher Einblick in die Anfänge der Analysis: von der Einführung der reellen Zahlen bis hin zu fortgeschrittenen Themen wie Differentialformen auf Mannigfaltigkeiten, asymptotische Betrachtungen, Fourier-, Laplace- und Legendre-Transformationen, elliptische Funktionen und Distributionen. Ausgerichtet auf naturwissenschaftliche Fragestellungen und in detaillierter Herangehensweise an die Integral- und Differentialrechnung. Mit einer Fülle hilfreicher Beispiele, Aufgaben und Anwendungen. In Band 1: vollständige Übersicht zur Integral- und Differentialrechnung einer Variablen, erweitert um die Differentialrechnung mehrerer Variablen.