valentjn/ class-notes
Vorlesungsmitschriebe
  • Über diese Mitschriebe
    • Startseite
    • Komplettes Inhaltsverzeichnis
  • Analysis 1
    • Inhaltsverzeichnis
    • Einige Grundbegriffe der Mathematik
    • Metrik und Topologie in den Räumen ℝ, ℂ, ℝⁿ, ℂⁿ
    • Zur Differentialrechnung von Funktionen einer Variablen
    • Zur Integralrechnung von Funktionen einer Variablen
  • Analysis 2
    • Inhaltsverzeichnis
    • Reihen und uneigentliche Integrale
    • Funktionenfolgen, Funktionenreihen, parameterabhängige Integrale
    • Differentialrechnung von Funktionen mehrerer Veränderlicher
  • Analysis 3
    • Inhaltsverzeichnis
    • Elemente der Integrationstheorie
    • Zur Theorie der gewöhnlichen Differentialgleichungen
    • Oberflächen- und Volumenintegrale, Elemente der Vektoranalysis
  • Analysis 4
    • Inhaltsverzeichnis
    • Funktionen in einer komplexen Variablen
    • Fourieranalysis und trigonometrische Reihen
    • Distributionen
  • Funktionalanalysis 1
    • Inhaltsverzeichnis
    • Skalarprodukte, Normen und Metriken
    • Topologie in Skalarprodukt-, normierten und metrischen Räumen
    • Lineare Abbildungen in normierten Räumen
    • Differentiation und Integration in Banachräumen
    • Orthogonale Projektionen
    • Anwendungen bei elliptischen RWP und Sobolevräume
    • Der Spektralsatz für kompakte, selbstadjungierte Operatoren
    • Der Satz von Hahn-Banach und die Hauptsätze der Banachraumtheorie
    • Kompakte Operatoren und adjungierte Operatoren auf Banachräumen
    • Lokalkonvexe und schwache Topologien
  • Funktionalanalysis 2
    • Inhaltsverzeichnis
    • Einbettungssätze für Sobolev- und Hölderräume
    • Elliptische L²-Regularitätstheorie
    • Elliptische Regularitätstheorie in Hölderräumen (Schaudertheorie)
    • Operatorhalbgruppen
    • Die Sätze von Hille-Yosida und Lumer-Phillips
    • Analytische Halbgruppen
    • Abstrakte Cauchyprobleme
    • Der Satz von Stone
    • Überblick über zentrale Resultate zu stark stetigen Halbgruppen
  • Lineare Algebra und Analytische Geometrie 1
    • Inhaltsverzeichnis
    • Grundlagen
    • Analytische Geometrie der Ebene und des Raums
    • Reelle Vektorräume
    • Struktur von Vektorräumen
    • Lineare Transformationen
    • Lineare Gleichungssysteme
    • Determinanten
    • Eigenwerte und-vektoren
    • Euklidische und unitäre Vektorräume
  • Lineare Algebra und Analytische Geometrie 2
    • Inhaltsverzeichnis
    • Mehr über Faktorräume und Körper
    • Etwas multilineare Algebra
    • Die Jordansche Normalform
    • Ringe und Moduln
    • Moduln über Hauptidealringen
    • Anwendungen
  • Algebra
    • Inhaltsverzeichnis
    • Gruppen
    • Ringe
    • Körper
    • Galoistheorie
    • Anwendungen
  • Topologie
    • Inhaltsverzeichnis
    • Allgemeine Topologie
    • Geometrische Topologie
    • Algebraische Topologie
  • Wahrscheinlichkeitstheorie
    • Inhaltsverzeichnis
    • Grundbegriffe der Wahrscheinlichkeits­theorie
    • Maß- und Integrationstheorie
    • Grenzwertsätze der Wahrscheinlichkeits­theorie
  • Mathematische Statistik
    • Inhaltsverzeichnis
    • Zusatz: Wahrscheinlichkeits­theorie
    • Statistische Modelle
    • Schätzmethoden
    • Vergleich von Schätzern: Optimalitätstheorie
    • Konfidenzintervalle und Hypothesenthests
    • Optimale Tests und Likelihood-Quotienten-Tests
    • Lineare Modelle
  • Lineare Kontrolltheorie
    • Inhaltsverzeichnis
    • Einführung in dynamische Systeme
    • Lösungen von linearen Systemen
    • Regelbarkeit und Stabilisierbarkeit
    • Beobachtbarkeit und das Separationsprinzip
    • LQ-optimale Regelung
    • Realisationstheorie und Modellreduktion
    • Nachführung und Störunterdrückung
    • H₂-optimale Regelung
  • Numerische Lineare Algebra
    • Inhaltsverzeichnis
    • Computerarithmetik
    • Lineare Gleichungssysteme
    • Eigenwertprobleme
    • Ausgleichsprobleme
    • Lineare Optimierung
    • Iterative Methoden
    • Zusatz: Programmieren in MATLAB
  • Numerische Mathematik 1
    • Inhaltsverzeichnis
    • Approximation
    • Integration
    • Nicht-lineare Gleichungen und Optimierung
  • Numerische Mathematik 2
    • Inhaltsverzeichnis
    • Anfangswertprobleme für gewöhnliche Differentialgleichungen
    • Randwertprobleme für gewöhnliche Differentialgleichungen 2. Ordnung
  • Partielle Differentialgleichungen
    • Inhaltsverzeichnis
    • Zusätzliches
    • Modellierung mit PDEs
    • PDE-Klassen und klassische Lösungen
    • Schwache Lösungskonzepte und Sobolev-Räume
    • Finite-Elemente-Methode
  • Approximation und geometrische Modellierung
    • Inhaltsverzeichnis
    • Polynome
    • Bézier-Kurven
    • Rationale Bézier-Kurven
    • B-Splines
    • Approximation
    • Spline-Kurven
  • Finite Elemente
    • Inhaltsverzeichnis
    • Grundlegende Konzepte der Finite-Elemente-Methode
    • B-Splines
    • Finite-Elemente-Basen
    • Randwertprobleme
    • Implementierung
    • Mehrgitter-Verfahren
    • Approximation mit gewichteten Splines
  • Programmierung und Software-Entwicklung
    • Inhaltsverzeichnis
    • Kurze Einführung in die Sprache Ada
    • Algorithmen und Sprachen
    • Daten, ihre Strukturierung und Organisation
    • Begriffe der Programmierung
    • Komplexität von Algorithmen und Programmen
  • Datenstrukturen und Algorithmen
    • Inhaltsverzeichnis
    • Sortieren
    • Graphalgorithmen
    • Suchbäume und (2, 4)-Bäume
    • Dynamisches Programmieren
    • Minimale Spannbäume (MST)
  • Formale Sprachen und Automatentheorie
    • Inhaltsverzeichnis
    • Allgemeines
    • Reguläre Sprachen
    • Kontextfreie Sprachen
    • Kontextsensitive und Typ-0-Sprachen
    • Tabellen
  • Berechenbarkeit und Komplexität
    • Inhaltsverzeichnis
    • Grundlagen
    • Komplexität
  • Algorithmische Geometrie
    • Inhaltsverzeichnis
    • Geometrische Suchstrukturen
    • Konvexe Hüllen
    • Planare Unterteilungen
    • Delaunay-Triangulierungen und Voronoi-Diagramme
    • Hyperebenenarrangements und Dualität
    • Lineare Programmierung
  • Diskrete Optimierung
    • Inhaltsverzeichnis
    • Netzwerkfluss-Probleme
    • Lineare Programmierung
    • LP-basierte Approximationen für NP-schwere Probleme
    • Nicht-LP-basierte Approximationen
  • Kryptografische Verfahren
    • Inhaltsverzeichnis
    • Einführung und Wiederholung
    • Symmetrische Verschlüsselungsverfahren
    • Asymmetrische Verschlüsselungsverfahren
    • Miller-Rabin-Test
    • Einfache zahlentheoretische Algorithmen
    • Faktorisierung
    • Diskreter Logarithmus
    • Wurzelziehen in endlichen Körpern
    • Multiplikation
    • Kryptografische Hashfunktionen
    • Digitale Signaturen
    • Protokolle
    • Elliptische Kurven
  • Theoretische und methodische Grundlagen des Visual Computing
    • Inhaltsverzeichnis
    • Einführung in OpenGL
    • Affine Geometrie
    • Projektive Geometrie
    • Differentiationsrechnung
    • Integralrechnung
    • Gewöhnliche Differentialgleichungen
    • Partielle Differentialgleichungen
    • Interpolation auf Gittern
    • Interpolation unregelmäßig verteilter Daten
    • Approximation
    • Fourier-Analysis
    • Wavelets
  • Modellbildung und Simulation
    • Inhaltsverzeichnis
    • Einführung
    • Spieltheorie
    • Gruppenentscheidungen
    • Scheduling
    • Populationsdynamik
  • Optische Phänomene in Natur und Alltag
    • Inhaltsverzeichnis
    • Schatten und Perspektive
    • Farbe
    • Streuung
    • Brechung
    • Reflexion
    • Interferenz und Beugung
    • Auge und Wahrnehmung
    • Lichtquellen
    • Polarisation und Moiré
  • Geowissenschaftliche Grundlagen der Planetenforschung
    • Inhaltsverzeichnis
    • Entstehung der Erde
    • Aufbau der Erde
    • Evolution des Lebens
    • Geophysik des Erdkörpers
    • Plattentektonik
    • Vulkanite
  • Geschichte der Windenergie-Nutzung
    • Inhaltsverzeichnis
    • Vorwort
    • Der Wind
    • Geschichte

Numerische Mathematik 1 – Inhaltsverzeichnis

  • Approximation
    • Interpolation mit Polynomen
      • Lagrange-Form und 4-Punkt-Formel
      • Schema von Aitken-Neville
      • Polynome in Newton-Form, Horner-Schema
      • Hermite-Interpolation
      • Dividierte Differenzen
      • Integraldarstellung Dividierter Differenzen
      • Newton-Form und Dividerte Differenzen
      • Fehler bei der Interpolation glatter Funktionen
      • Polynominterpolation mit MATLAB
    • Orthogonale Polynome
      • Allgemeines
      • Dreigliedrige Rekursion für orthogonale Polynome
      • Nullstellen orthogonaler Polynome
      • Legendre-Polynome
      • Tschebyscheff-Polynome
      • Minimalität der Tschebyscheff-Polynome
    • Diskrete Fourier-Transformation
      • Einschub: Fourier-Reihen
      • Komplexe Einheitswurzeln
      • Fourier-Matrix
      • Diskrete Fourier-Transformation
      • Schnelle Fourier-Transformation
      • Trigonometrische Interpolation
      • Fourier-Transformation zyklischer Gleichungssysteme
    • Splines
      • Kubische Hermite-Interpolation
      • Kubische Splines
      • Natürliche Spline-Interpolation
      • Splineinterpolation mit MATLAB
    • B-Splines
      • Knotenfolge
      • Rekursion für B-Splines
      • Stetige Abhängigkeit vom Knotenvektor
      • Ableitung von B-Splines
      • Uniforme B-Splines
      • Marsden-Identität
      • Splines
      • Auswertung von Splines (de-Boor-Algorithmus)
      • Ableitung von Splines
      • Schoenberg-Schema
      • Quasi-Interpolant
      • Fehler der Quasi-Interpolation
      • Lösbarkeit von Interpolationsproblemen mit B-Splines
  • Integration
    • Quadrataturformeln
      • Gauß-Formel
      • Konvergenz der Gauß-Quadratur
      • Fehler der Gauß-Quadratur
      • Gewichtete Gauß-Quadratur
      • Trapezregel
      • Bernoulli-Polynome
      • Euler-Maclaurin-Entwicklung
      • Romberg-Algorithmus
      • Numerische Integration mit MATLAB
    • Mehrfachintegrale
      • Tensorprodukt von Integrationsformeln
      • Transformation von Integrationsformeln
      • Integrationsformeln für Simplizes
    • Monte-Carlo-Verfahren
      • Lineare Kongruenzmethode
      • Satz von Fermat
      • Maximale Periode bei der linearen Kongruenzmethode
      • Spektraltest für die lineare Kongruenzmethode
      • Gleichverteilte Folgen
      • Konvergenz der Monte-Carlo-Integration
      • Transformation gleichverteilter Zahlenfolgen
      • Multivariate Monte-Carlo-Integration
  • Nicht-lineare Gleichungen und Optimierung
    • Nullstellen von Funktionen
      • Bisektionsverfahren
      • Sekanten-Verfahren
      • Inverse Interpolation
      • Newton-Verfahren
      • Müllers Verfahren
      • Schranken für Nullstellen von Polynonmen
      • Sturmsche Kette
      • Nullstellenbestimmung mit MATLAB
    • Nicht-lineare Systeme
      • Nicht-lineares Gleichungssystem
      • Banachscher Fixpunktsatz
      • Multivariates Newton-Verfahren
      • Kantorovich-Kriterium
      • Fortsetzungsmethode
      • Gedämpftes Newton-Verfahren
      • Gauß-Newton-Verfahren
    • Minimierung ohne Nebenbedingungen
      • Goldene Suche
      • Quadratische Suche
      • Steilster Abstieg
      • Kantorovich-Ungleichung
      • Einschub: Konjugierte Gradienten (cg-Verfahren)
      • Konjugierte Gradienten von Fletcher und Reeves
      • Minimierung mit MATLAB