Böcker utgivna av Birkhauser Verlag AG

Dies ist der zweite Band von Algorithmische Methoden, ein Lehrbuch zur computerorientierten Begleitung der Analysis und Linearen Algebra. Als mathematische Objekte dienen Funktionen, Matrizen und multivariate Polynome der Gliederung des Bandes. Neben den Grundlagen dazu werden die Darstellung der Objekte am Computer, wie etwa die Termdarstellung von Funktionen, sowie darauf definierte Grundoperationen wie zum Beispiel die Faktorisierung einer Matrix besprochen. Als roter Faden führt das Lösen der mit Hilfe der Objekte beschreibbaren Gleichungssysteme durch den Text. Eine Besonderheit dabei ist das Lösen polynomialer Gleichungssysteme mit Hilfe von Gröbner-Basen. Alle Lösungsalgorithmen werden anhand von Beispielen illustriert, die als in Matlab oder Mathematica ausführbare Downloads zur Verfügung stehen.

Wissenschaft, Industrie und Wirischaft sind heute wesentlich von den Entwicklungen in der Mikro-Elektronik gepragt. Auch im Bereich von Spiel und Unterhaltung haben die Computer lingst Fuss gefasst. Das preisgiinstige Angebot an Tischrechnern hat dazu gefiihrt, dass heute professionelle Anwender und Hobby-Informatiker zuhause fast durchwegs iiber ihre eigenen Gerate verfiigen, und es diirfte wohl nicht mehr lange auf sich warten lassen, bis sie damit so nebenher auch noch die Spielzeug-Eisenbahn ihrer Kinder steuern konnen. Die enOrme Verbreitung der Computer hat einerseits ein wachsendes Bediirfnis nach entsprechender Begleitliteratur ausgeJOst. Zudem zeichnet sich immer deutlicher ab, dass fortan dem Computer auch in der Schule ein angemessener Platz eingeraumt werden muss. Das vorliegende Buch sucht beide Erfordernisse im Auge zu behalten; es ist daher bewusst zweigleisig ausgerichtet. Als Beitrag zur Computer-Literatur hebt es sich dadurch ab, dass es zwischen den vorhandenen rein wissenschaftlich orieniierten Schriften und den vielen popular-naiven Programmieranleitungen zu einem bestimm­ ten Rechner eine Mittelstellung einnimmt. Das Buch will primar anspruchsvolle Ele­ mentarmathematik unter Ausnutzung der Moglichkeiten eines Tischrechners prasen­ tieren. Die Auswahl der behandelten Themen und der praktizierte Stillassen aber zu­ gleich auch didaktische Absichten des Autors erkennen. Er mOchte damit einen gangbaren Weg bei der notwendigen Neuausrichtung des Mathematik-Unterrichts im Computer-Zeitalier aufzeigen. Yom Stoff her gesehen geM es dabei vor allem um die Stufe des Gymnasiums und der Propideutik an der Hochschule.

This trail-blazing treatment of a new and emerging topic sets out the authors' own research into differing interpretations of the semi-boundedness of partial differential operators. It examines function spaces that include the Hilbert and Banach varieties.

This book is devoted to the relation between two different concepts of integrability: the complete integrability of complex analytical Hamiltonian systems and the integrability of complex analytical linear differential equations. For linear differential equations, integrability is made precise within the framework of differential Galois theory. The connection of these two integrability notions is given by the variational equation (i.e. linearized equation) along a particular integral curve of the Hamiltonian system. The underlying heuristic idea, which motivated the main results presented in this monograph, is that a necessary condition for the integrability of a Hamiltonian system is the integrability of the variational equation along any of its particular integral curves. This idea led to the algebraic non-integrability criteria for Hamiltonian systems. These criteria can be considered as generalizations of classical non-integrability results by Poincare and Liapunov, as well as more recent results by Ziglin and Yoshida. Thus, by means of the differential Galois theory it is not only possible to understand all these approaches in a unified way but also to improve them. Several important applications are also included: homogeneous potentials, Bianchi IX cosmological model, three-body problem, Henon-Heiles system, etc.The book is based on the original joint research of the author with J.M. Peris, J.P. Ramis and C. Simo, but an effort was made to present these achievements in their logical order rather than their historical one. The necessary background on differential Galois theory and Hamiltonian systems is included, and several new problems and conjectures which open new lines of research are proposed.

Reprint from Pure and Applied Geophysics (PAGEOPH), Volume 125 (1987), No. 2/3

I: Cadmium in the Environment.- Geochemistry of cadmium.- Evaluation of methods for the speciation of cadmium.- Cadmium in the atmosphere.- Cadmium in fresh and estuarine waters.- The distribution of cadmium in the sea.- Cadmium in sediments.- Removal of cadmium from wastewaters.- II: Bioaccumulation of Cadmium.- Cadmium in sludges used as fertilizer.- Bioaccumulation of cadmium in marine organisms.- Cadmium in freshwater ecosystems.- Cadmium contamination in agriculture and zootechnology.- Pathways and distribution of cadmium in grasslands.- Contamination and effects of cadmium in native plants.- III: Cadmium and Human Health.- Cadmium in foods and the diet.- Cadmium in human population.- Biological indicators of cadmium exposure and toxicity.- Human health effects of exposure to cadmium.- Cadmium, the environment and human health.

This book presents the physical principles pertinent to the mathematical modeling of soft materials used in engineering, including man-made materials and biological tissues. It offers two theories of elasticity and their associated theories of viscoelasticity.

Through time, thought has reflected on the visible processes and products of material craft to explain and train the invisible workings of the mind. Mythic parables, geometric proofs, memory arts, poems, algorithms, buildings and cities emerge from the intercourse of measure and explication.

Das Buch bietet erstmalig Einsichten in historische und aktuelle Berufsverläufe von Frauen und Männern in der Mathematik. Ziel des Buches ist zu zeigen, dass es sich lohnt, Mathematik zu studieren. Das Buch fasst die Ergebnisse einer von der Volkswagenstiftung geförderten interdisziplinären Studie zusammen, an der Wissenschaftler der Mathematik, der Psychologie und der Mathematikgeschichte beteiligt waren. Das Buch ist wichtig für Abiturienten, Berufsberatungsstellen, Bildungspolitik, Mathematikhistoriker und Berufspsychologen.

The present book is the ideal complement to the practitioner's manual Techniques in Molecular Systematics and Evolution, recently published by the same editors in the Birkhauser MTBM book series.The first part of this book deals with important applications of evolutionary and systematic analysis at different taxonomic levels.

I: The Self-Adjoint Boundary Value Problem.- 1. Problems of Dirichlet¿s and Poisson¿s type.- 2. Better approximations.- 3. Energy on the boundary.- 4. Eigenvalue problems.- 5. Biharmonic problems.- 6. Adaption for practical purposes; the test example.- 7. Modes of oscillation of the plate.- II: Theory of Gradient Methods.- 1. Introduction.- 2. The residual polynomial.- 3. Methods with two-term recursive formulae.- 4. Methods with three-term recursive formulae.- 5. Combined methods.- 6. The cgT-method.- 7. Determination of eigenvalues.- III: Experiments on Gradient Methods.- 1. Introduction.- 2. Survey of the plate experiments.- 3. Solution of the system A x + b = 0 (Plate problem with coarse grid).- 3.1 Steepest descent.- 3.2 Tchebycheff method.- 3.3 Conjugate gradient methods.- 3.4 The cgT-method.- 3.5 Combined method.- 3.6 Elimination.- 3.7 Computation of the residuals.- 4. Determination of the eigenvalues of A.- 4.1 Conjugate gradient methods with subsequent QD-algorithm.- 4.2 cgT-method with subsequent QD-algorithm (spectral transformation).- 5. Solution of the system A x + b =0 and determination of the eigenvalues of A; fine grid.- 6. Second test example: the bar problem.- 7. Appendix: The first three eigenvectors of A.- IV: Overrelaxation.- 1. Theory.- 1.1 Principles.- 1.2 General relaxation.- 1.3 Overrelaxation.- 1.4 ¿Property A¿.- 1.5 Young¿s overrelaxation.- 1.6 Different methods.- 2. Numerical results (Plate problem).- 2.1 Overrelaxation.- 2.2 Symmetric relaxation.- 2.3 Block relaxation.- 3. The bar problem.- 3.1 Overrelaxation.- 3.2. Block relaxation.- 3.3 Symmetric overrelaxation.- V: Conclusions.- 1. The plate problem.- 2. The bar problem.- 3. Computation of eigenvalues.- 4. Recollection of the facts.- References.

This book is an introduction to the subject of mean curvature flow of hypersurfaces with special emphasis on the analysis of singularities. This flow occurs in the description of the evolution of numerous physical models where the energy is given by the area of the interfaces. These notes provide a detailed discussion of the classical parametric approach (mainly developed by R. Hamilton and G. Huisken). They are well suited for a course at PhD/PostDoc level and can be useful for any researcher interested in a solid introduction to the technical issues of the field. All the proofs are carefully written, often simplified, and contain several comments. Moreover, the author revisited and organized a large amount of material scattered around in literature in the last 25 years.

konnte auf einzelne formelmassige Ab­ handlungen (Evolventengeometrie) nicht ganz verzichtet werden.

Among the areas which he studied are maximum principle methods and related phenomena such as Harnack's inequality, the compact support principle, dead cores and bursts, free boundary problems, phase transitions, the symmetry of solutions, boundary layer theory, singularities and fine regularity properties.

Among the areas which he studied are maximum principle methods and related phenomena such as Harnack's inequality, the compact support principle, dead cores and bursts, free boundary problems, phase transitions, the symmetry of solutions, boundary layer theory, singularities and fine regularity properties.

Das Buch ist an der Schnittstelle zwischen linearer Algebra und rechnerischer Geometrie angesiedelt. Einerseits werden die klassischen Geometrien (euklidisch, affin, projektiv, nicht-euklidisch) mit Mitteln der linearen Algebra behandelt. Andererseits werden grundlegende Strukturen der rechnerischen Geometrie (Splinekurven, Mittelachsen, Triangulierungen) und algorithmische Methoden diskutiert. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den geometrischen Eigenschaften, gleichzeitig werden auch relevante algorithmische Konzepte vorgestellt. Zahlreiche Übungsaufgaben (mit Lösungshinweisen) ergänzen die Darstellung. Das Buch eignet sich für Studierende aus den Fachrichtungen Mathematik, Informatik, Maschinenbau, Bauingenieurwesen und verwandter Studiengänge ab dem zweiten Semester. Es kann als Lehrbuch verwendet werden oder als ergänzende Literatur für Grundvorlesungen über angewandte Geometrie, analytische Geometrie, rechnerische Geometrie (Computational Geometry) sowie Computer Aided Geometric Design.

Every year there is at least one combinatorics problem in each of the major international mathematical olympiads. These problems can only be solved with a very high level of wit and creativity. This book explains all the problem-solving techniques necessary to tackle these problems, with clear examples from recent contests. It also includes a large problem section for each topic, including hints and full solutions so that the reader can practice the material covered in the book. The material will be useful not only to participants in the olympiads and their coaches but also in university courses on combinatorics.

This book is an introduction to modern cardinal arithmetic, developed in the frame of the axioms of Zermelo-Fraenkel set theory together with the axiom of choice. Part two, which is Chapter 2, characterizes the development of cardinal arith metic in the seventies, which was led by Galvin, Hajnal, and Silver.

"Gratzer's 'General Lattice Theory' has become the lattice theorist's bible. Now we have the second edition, in which the old testament is augmented by a new testament. The new testament gospel is provided by leading and acknowledged experts in their fields.

The book belongs to the collection Between Mechanics and Architecture, born in 1995 from the collaboration of several renowned scholars, including Edoardo Benvenuto (P. Benvenuto (eds.), Entre Mecanique et Architecture / Between Mechanics and Architecture, Birkhauser, Basel 1995).

Differential equations with delay naturally arise in various applications, such as control systems, viscoelasticity, mechanics, nuclear reactors, distributed networks, heat flows, neural networks, combustion, interaction of species, microbiology, learning models, epidemiology, physiology, and many others. This book systematically investigates the stability of linear as well as nonlinear vector differential equations with delay and equations with causal mappings. It presents explicit conditions for exponential, absolute and input-to-state stabilities. These stability conditions are mainly formulated in terms of the determinants and eigenvalues of auxiliary matrices dependent on a parameter; the suggested approach allows us to apply the well-known results of the theory of matrices. In addition, solution estimates for the considered equations are established which provide the bounds for regions of attraction of steady states. The main methodology presented in the book is based on a combined usage of the recent norm estimates for matrix-valued functions and the following methods and results: the generalized Bohl-Perron principle and the integral version of the generalized Bohl-Perron principle; the freezing method; the positivity of fundamental solutions. A significant part of the book is devoted to the Aizerman-Myshkis problem and generalized Hill theory of periodic systems. The book is intended not only for specialists in the theory of functional differential equations and control theory, but also for anyone with a sound mathematical background interested in their various applications.

Mit dieser Sammlung von Beispielen mochten wir Studierenden aller Fachrich­ tungen Gelegenheit geben zur selbststandigen Erarbeitung einfacher, aber hau­ figer Fragestellungen aus der Regressionsanalyse. Ais Voraussetzung geniigt eine einsemestrige Einfiihrungsvorlesung in angewandter Statistik, in der auf dieses Gebiet eingegangen wird, vollauf. 1m ersten Teil werden die Daten unter Angabe der Quelle und einer kurzen Formulierung des Problems prasentiert. 1m zweiten Teil geben wir einen LOsungsvorschlag fiir die Beispiele. Der Leser hat dadurch die Moglichkeit, unabhangig von den Losungen sich die Daten anzusehen und eventuell die Fragestellung zu erweitern oder abzuandern. Die Beispiele sind nicht auf eine bestimmte Fachrichtung ausgerichtet. Vielmehr sollten die Daten rasch in ihrem Kontext verstanden werden. Die Beispiele sind den Bereichen Sport, Zahlenlotto, Biologie u.a. entnommen. Das alteste Beispiel stammt von Lambert. Es ist 1765 in seinen Beitriigen zum Gebmuche der Mathematik und deren Anwendungen veroffentlicht worden und zeigt, wie diese Probleme noch vor Einfiihrung der Methode der kleinsten Quadrate aus­ gewertet wurden. Unsere LOsungsvorschlage basieren auf Kleinstquadrate-Schatzern. Diese Re­ suit ate kann man seIber mit robusten oder nichtparametrischen Schatzern ver­ gleichen. Unsere LOsungen sind also nur klassische Vorschlage und konnen durchaus von Ihren Resultaten abweichen. Geben Sie ein Zahlenmaterial drei versierten Statistikern, dann haben Sie meistens auch drei alternative LOsungen.

Der zweite Band der linearen Algebra führt den mit "Lineare Algebra 1" und der "Einführung in die Algebra" begonnenen Kurs dieses Gegenstandes weiter und schliesst ihn weitgehend ab. Hierzu gehört die Theorie der sesquilinearen und quadratischen Formen sowie der unitären und euklidischen Vektorräume in Kapitel III. Kapitel IV enthält einen Abriss von Methoden und Ergebnissen der mulitlinearen Algebra, so wie sie für Anwendungen gebraucht werden; in Kapitel V wird gezeigt, wie die lineare und multilineare Algebra zur Begründung und Diskussion der linear-analytischen Geometrie verwendet werden kann. Auch hier sind den einzelnen Paragraphen zur inhaltlichen Vertiefung und Einübung der Gegenstände jeweils umfangreiche Ergänzungen und Aufgabensammlungen beigefügt.

Das vorliegende Buch enthält den Stoff einer einsemestrigen vierstündigen Einführungsvorlesung für Studienanfänger. Im ersten Kapitel werden einige Grundbegriffe der elementaren naiven Mengenlehre und der mathematischen Terminologie zusammengestellt sowie die einfachsten Ergebnisse über algebraische Verknüpfungen hergeleitet; Bemerkungen aus der Kombinatorik, über Permutationsgruppen und die algebraische Diskussion der komplexen Zahlen veranschaulichen die auftretenden Begriffe. Nach Diskussion eines algorithmischen Lösungs- und Entscheidungsverfahrens für lineare Gleichungssysteme werden im zweiten Kapitel wichtige Rechentechniken der linearen Algebra behandelt. Anwendungen in der analytischen Geometrie ergänzen den Stoff. Das dritte Kapitel enthält eine Einführung in die Ringtheorie, die Diskussion der euklidischen Ringe Z und K(x) und Restklassen- und Quotientenstrukturen; die Hauptachsentranformation reell-symmetrischer Matrizen und Ergänzungen zur Gruppentheorie runden den Stoff ab. Im Rahmen der Untersuchungen wird umfangreiches Beispielmaterial für algebraische Begriffe und Strukturen als Vorbereitung auf weiterführende Vorlesungen geliefert.