Flervariabelanalys och partiella differentialekvationer är den sista delen av fyra i serien Matematisk analys & linjär algebra, som tillsammans täcker första årets matematik på teknisk högskola. Varje del behandlar ett centralt tema (differentialkalkyl, integralkalkyl, linjär algebra och flervariabelanalys) med fokus på lösning av viktiga klasser av ekvationer (skalära ekvationer, ordinära differentialekvationer, system av linjära ekvationer samt partiella differentialekvationer).Genom ett nytt angreppssätt, där den matematiska analysen presenteras från grunden utan genvägar, nås ett större djup än vad som är normalt i matematiklitteraturen för teknisk högskola. Samtidigt ges studenterna kraftfulla verktyg för att lösa utmanande problem genom att algoritmer, programmering och tillämpningar tillåts ta sina naturliga platser i matematiken. Detta är möjligt genom att utnyttja den starka koppling som finns mellan matematisk analys och beräkning, vilket förstärker förståelsen av såväl algoritm som bevis. Samtidigt är ambitionen att täcka den väsentliga delen av det standardmaterial som är etablerat på landets tekniska högskolor.Bokserien vänder sig till studenter och lärare på landets samtliga tekniska högskolor som önskar en lättläst men grundlig matematiklitteratur på svenska, komplett med lösta övningsexempel, problem och datorövningar.

Differentialkalkyl och skalära ekvationer är första delen av fyra i serien Matematisk analys & linjär algebra, som tillsammans täcker första årets matematik på teknisk högskola. Varje del behandlar ett centralt tema (differentialkalkyl, integralkalkyl, linjär algebra och flervariabelanalys) med fokus på lösning av viktiga klasser av ekvationer (skalära ekvationer, ordinära differentialekvationer, system av linjära ekvationer samt partiella differentialekvationer).Genom ett nytt angreppssätt, där den matematiska analysen presenteras från grunden utan genvägar, nås ett större djup än vad som är normalt i matematiklitteraturen för teknisk högskola. Samtidigt ges studenterna kraftfulla verktyg för att lösa utmanande problem genom att algoritmer, programmering och tillämpningar tillåts ta sina naturliga platser i matematiken. Detta är möjligt genom att utnyttja den starka koppling som finns mellan matematisk analys och beräkning, vilket förstärker förståelsen av såväl algoritm som bevis. Samtidigt är ambitionen att täcka den väsentliga delen av det standardmaterial som är etablerat på landets tekniska högskolor.Bokserien vänder sig till studenter och lärare på landets samtliga tekniska högskolor som önskar en lättläst men grundlig matematiklitteratur på svenska, komplett med lösta övningsexempel, problem och datorövningar.

This book presents the first survey of the Localized Orthogonal Decomposition (LOD) method, a pioneering approach for the numerical homogenization of partial differential equations with multiscale data beyond periodicity and scale separation. The authors provide a careful error analysis, including previously unpublished results, and a complete implementation of the method in MATLAB. They also reveal how the LOD method relates to classical homogenization and domain decomposition. Illustrated with numerical experiments that demonstrate the significance of the method, the book is enhanced by a survey of applications including eigenvalue problems and evolution problems.Numerical Homogenization by Localized Orthogonal Decomposition is appropriate for graduate students in applied mathematics, numerical analysis, and scientific computing. Researchers in the field of computational partial differential equations will find this self-contained book of interest, as will applied scientists and engineers interested in multiscale simulation.

The European Conference on Numerical Mathematics and Advanced Applications (ENUMATH) was held from June 29-July 3, 2010, in Uppsala, Sweden. This was the eighth conference in a series of biannual meetings starting in Paris (1995). S- sequent conferences were organized in Heidelberg (1997), Jyvas .. kyla .. (1999), Ischia (2001), Prague (2003), Santiago de Compostela (2005), and Graz (2007). ENU- MATH 2009 attracted over 330 attendees to the scienti c programme, with ten invited speakers, one public lecture, 32 minisymposia, and more than 280 presen- tions. This volume contains a selection of papers by the invited speakers and from the minisymposia and the contributed sessions. The purpose of the conference was to create a forum for discussion and d- semination of recent results in numerical mathematics and new applications of computational methods. Many subjects were covered in the talks and a few of the topicsrepresentedin these proceedingswere discontinuousGalerkinmethods, nite elementmethodsindifferentapplications,methodsfor uid ow,electromagnetism, nancial engineering,structuralmechanics, optimalcontrol, andbiomechanics.The minisymposia listed below with their organizers also give an impression of how broad the scope of the conference was: Adaptivity for non-linearand non-smooth problems, part I & II, Ralf Kornhuber, Andreas Veeser Advanced techniques in radial basis function approximation for PDEs,partI & II, Natasha Flyer, Elisabeth Larsson Advances in numerical methods for non-Newtonian ?ows, part I & II, Erik Burman, Maxim Olshanskii, Stefan Turek Anisotropicadaptivemeshes:erroranalysisandapplications,partI&II,Thierry Coupez, Simona Perotto Asymptotic linear algebra, numerical methods, and applications, part I & II, Marco Donatelli, Stefano Serra-Capizzano Biomechanics, part I & II, Gerhard A.

Invited papers.- Discrete Differential Forms, Approximation of Eigenvalue Problems, and Application to the p Version of Edge Finite Elements.- Semi-Implicit DGFE Discretization of the Compressible Navier-Stokes Equations: Efficient Solution Strategy.- Some Numerical Approaches for Weakly Random Homogenization.- Goal Oriented, Anisotropic, A Posteriori Error Estimates for the Laplace Equation.- Contributed papers.- Energy Stability of the MUSCL Scheme.- Numerical Stabilization of the Melt Front for Laser Beam Cutting.- Numerical Optimization of a Bioreactor for the Treatment of Eutrophicated Water.- Finite Element Approximation of a Quasi-3D Model for Estuarian River Flows.- Convergence of a Mixed Discontinuous Galerkin and Finite Volume Scheme for the 3 Dimensional Vlasov-Poisson-Fokker-Planck System.- Infrastructure for the Coupling of Dune Grids.- FEM for Flow and Pollution Transport in a Street Canyon.- Stabilized Finite Element Methods with Shock-Capturing for Nonlinear Convection-Diffusion-Reaction Models.- Finite Element Discretization of the Giesekus Model for Polymer Flows.- A dG Method for the Strain-Rate Formulation of the Stokes Problem Related with Nonconforming Finite Element Methods.- Numerical Simulation of the Stratified Flow Past a Body.- A Flexible Updating Framework for Preconditioners in PDE-Based Image Restoration Algorithms.- Stabilized Finite Element Method for Compressible-Incompressible Diphasic Flows.- An Immersed Interface Technique for the Numerical Solution of the Heat Equation on a Moving Domain.- Lid-Driven-Cavity Simulations of Oldroyd-B Models Using Free-Energy-Dissipative Schemes.- Adaptive Multiresolution Simulation of Waves in Electrocardiology.- On the Numerical Approximation of the Laplace Transform Function from Real Samples and Its Inversion.- A Motion-Aided Ultrasound Image Sequence Segmentation.- A High Order Finite Volume Numerical Scheme for Shallow Water System: An Efficient Implementation on GPUs.- Spectral Analysis for Radial Basis Function Collocation Matrices.- Finite Element Solution of the Primitive Equations of the Ocean by the Orthogonal Sub-Scales Method.- Solution of Incompressible Flow Equations by a High-Order Term-by-Term Stabilized Method.- Solving Large Sparse Linear Systems Efficiently on Grid Computers Using an Asynchronous Iterative Method as a Preconditioner.- Hierarchical High Order Finite Element Approximation Spaces for H(div) and H(curl).- Some Theoretical Results About Stability for IMEX Schemes Applied to Hyperbolic Equations with Stiff Reaction Terms.- Stable Perfectly Matched Layers for the Schrödinger Equations.- Domain Decomposition Schemes for Frictionless Multibody Contact Problems of Elasticity.- Analysis and Acceleration of a Fluid-Structure Interaction Coupling Scheme.- Second Order Numerical Operator Splitting for 3D Advection-Diffusion-Reaction Models.- Space-Time DG Method for Nonstationary Convection-Diffusion Problems.- High Order Finite Volume Schemes for Numerical Solution of Unsteady Flows.- Multigrid Finite Element Method on Semi-Structured Grids for the Poroelasticity Problem.- A Posteriori Error Bounds for Discontinuous Galerkin Methods for Quasilinear Parabolic Problems.- An A Posteriori Analysis of Multiscale Operator Decomposition.- Goal-Oriented Error Estimation for the Discontinuous Galerkin Method Applied to the Biharmonic Equation.- Solving Stochastic Collocation Systems with Algebraic Multigrid.- Adaptive Two-Step Peer Methods for Incompressible Navier-Stokes Equations.- On Hierarchical Error Estimators for Time-Discretized Phase Field Models.- Nonlinear Decomposition Methods in Elastodynamics.- An Implementation Framework for Solving High-Dimensional PDEs on Massively Parallel Computers.- Benchmarking FE-Methods for the Brinkman Problem.- Finite Element Based Second Moment Analysis for Elliptic Problems in Stochastic Domains.- On Robust Parallel Preconditioning for Incompressible Flow Problems.- Hybrid Modeling of Plasmas.- A Pr

Integralkalkyl och ordinära differentialekvationer är andra delen av fyra i serien Matematisk analys & linjär algebra, som tillsammans täcker första årets matematik på teknisk högskola. Varje del behandlar ett centralt tema (differentialkalkyl, integralkalkyl, linjär algebra och flervariabelanalys) med fokus på lösning av viktiga klasser av ekvationer (skalära ekvationer, ordinära differentialekvationer, system av linjära ekvationer samt partiella differentialekvationer).Genom ett nytt angreppssätt, där den matematiska analysen presenteras från grunden utan genvägar, nås ett större djup än vad som är normalt i matematiklitteraturen för teknisk högskola. Samtidigt ges studenterna kraftfulla verktyg för att lösa utmanande problem genom att algoritmer, programmering och tillämpningar tillåts ta sina naturliga platser i matematiken. Detta är möjligt genom att utnyttja den starka koppling som finns mellan matematisk analys och beräkning, vilket förstärker förståelsen av såväl algoritm som bevis. Samtidigt är ambitionen att täcka den väsentliga delen av det standardmaterial som är etablerat på landets tekniska högskolor.Bokserien vänder sig till studenter och lärare på landets samtliga tekniska högskolor som önskar en lättläst men grundlig matematiklitteratur på svenska, komplett med lösta övningsexempel, problem och datorövningar.

Flervariabelanalys och partiella differentialekvationer är den sista delen av fyra i serien Matematisk analys & linjär algebra, som tillsammans täcker första årets matematik på teknisk högskola. Varje del behandlar ett centralt tema (differentialkalkyl, integralkalkyl, linjär algebra och flervariabelanalys) med fokus på lösning av viktiga klasser av ekvationer (skalära ekvationer, ordinära differentialekvationer, system av linjära ekvationer samt partiella differentialekvationer).Genom ett nytt angreppssätt, där den matematiska analysen presenteras från grunden utan genvägar, nås ett större djup än vad som är normalt i matematiklitteraturen för teknisk högskola. Samtidigt ges studenterna kraftfulla verktyg för att lösa utmanande problem genom att algoritmer, programmering och tillämpningar tillåts ta sina naturliga platser i matematiken. Detta är möjligt genom att utnyttja den starka koppling som finns mellan matematisk analys och beräkning, vilket förstärker förståelsen av såväl algoritm som bevis. Samtidigt är ambitionen att täcka den väsentliga delen av det standardmaterial som är etablerat på landets tekniska högskolor.Bokserien vänder sig till studenter och lärare på landets samtliga tekniska högskolor som önskar en lättläst men grundlig matematiklitteratur på svenska, komplett med lösta övningsexempel, problem och datorövningar.

Differentialkalkyl och skalära ekvationer är första delen av fyra i serien Matematisk analys & linjär algebra, som tillsammans täcker första årets matematik på teknisk högskola. Varje del behandlar ett centralt tema (differentialkalkyl, integralkalkyl, linjär algebra och flervariabelanalys) med fokus på lösning av viktiga klasser av ekvationer (skalära ekvationer, ordinära differentialekvationer, system av linjära ekvationer samt partiella differentialekvationer).Genom ett nytt angreppssätt, där den matematiska analysen presenteras från grunden utan genvägar, nås ett större djup än vad som är normalt i matematiklitteraturen för teknisk högskola. Samtidigt ges studenterna kraftfulla verktyg för att lösa utmanande problem genom att algoritmer, programmering och tillämpningar tillåts ta sina naturliga platser i matematiken. Detta är möjligt genom att utnyttja den starka koppling som finns mellan matematisk analys och beräkning, vilket förstärker förståelsen av såväl algoritm som bevis. Samtidigt är ambitionen att täcka den väsentliga delen av det standardmaterial som är etablerat på landets tekniska högskolor.Bokserien vänder sig till studenter och lärare på landets samtliga tekniska högskolor som önskar en lättläst men grundlig matematiklitteratur på svenska, komplett med lösta övningsexempel, problem och datorövningar.

This book presents the first survey of the Localized Orthogonal Decomposition (LOD) method, a pioneering approach for the numerical homogenization of partial differential equations with multiscale data beyond periodicity and scale separation. The authors provide a careful error analysis, including previously unpublished results, and a complete implementation of the method in MATLAB. They also reveal how the LOD method relates to classical homogenization and domain decomposition. Illustrated with numerical experiments that demonstrate the significance of the method, the book is enhanced by a survey of applications including eigenvalue problems and evolution problems.Numerical Homogenization by Localized Orthogonal Decomposition is appropriate for graduate students in applied mathematics, numerical analysis, and scientific computing. Researchers in the field of computational partial differential equations will find this self-contained book of interest, as will applied scientists and engineers interested in multiscale simulation.

The European Conference on Numerical Mathematics and Advanced Applications (ENUMATH) was held from June 29-July 3, 2010, in Uppsala, Sweden. This was the eighth conference in a series of biannual meetings starting in Paris (1995). S- sequent conferences were organized in Heidelberg (1997), Jyvas .. kyla .. (1999), Ischia (2001), Prague (2003), Santiago de Compostela (2005), and Graz (2007). ENU- MATH 2009 attracted over 330 attendees to the scienti c programme, with ten invited speakers, one public lecture, 32 minisymposia, and more than 280 presen- tions. This volume contains a selection of papers by the invited speakers and from the minisymposia and the contributed sessions. The purpose of the conference was to create a forum for discussion and d- semination of recent results in numerical mathematics and new applications of computational methods. Many subjects were covered in the talks and a few of the topicsrepresentedin these proceedingswere discontinuousGalerkinmethods, nite elementmethodsindifferentapplications,methodsfor uid ow,electromagnetism, nancial engineering,structuralmechanics, optimalcontrol, andbiomechanics.The minisymposia listed below with their organizers also give an impression of how broad the scope of the conference was: Adaptivity for non-linearand non-smooth problems, part I & II, Ralf Kornhuber, Andreas Veeser Advanced techniques in radial basis function approximation for PDEs,partI & II, Natasha Flyer, Elisabeth Larsson Advances in numerical methods for non-Newtonian ?ows, part I & II, Erik Burman, Maxim Olshanskii, Stefan Turek Anisotropicadaptivemeshes:erroranalysisandapplications,partI&II,Thierry Coupez, Simona Perotto Asymptotic linear algebra, numerical methods, and applications, part I & II, Marco Donatelli, Stefano Serra-Capizzano Biomechanics, part I & II, Gerhard A.

Invited papers.- Discrete Differential Forms, Approximation of Eigenvalue Problems, and Application to the p Version of Edge Finite Elements.- Semi-Implicit DGFE Discretization of the Compressible Navier-Stokes Equations: Efficient Solution Strategy.- Some Numerical Approaches for Weakly Random Homogenization.- Goal Oriented, Anisotropic, A Posteriori Error Estimates for the Laplace Equation.- Contributed papers.- Energy Stability of the MUSCL Scheme.- Numerical Stabilization of the Melt Front for Laser Beam Cutting.- Numerical Optimization of a Bioreactor for the Treatment of Eutrophicated Water.- Finite Element Approximation of a Quasi-3D Model for Estuarian River Flows.- Convergence of a Mixed Discontinuous Galerkin and Finite Volume Scheme for the 3 Dimensional Vlasov-Poisson-Fokker-Planck System.- Infrastructure for the Coupling of Dune Grids.- FEM for Flow and Pollution Transport in a Street Canyon.- Stabilized Finite Element Methods with Shock-Capturing for Nonlinear Convection-Diffusion-Reaction Models.- Finite Element Discretization of the Giesekus Model for Polymer Flows.- A dG Method for the Strain-Rate Formulation of the Stokes Problem Related with Nonconforming Finite Element Methods.- Numerical Simulation of the Stratified Flow Past a Body.- A Flexible Updating Framework for Preconditioners in PDE-Based Image Restoration Algorithms.- Stabilized Finite Element Method for Compressible-Incompressible Diphasic Flows.- An Immersed Interface Technique for the Numerical Solution of the Heat Equation on a Moving Domain.- Lid-Driven-Cavity Simulations of Oldroyd-B Models Using Free-Energy-Dissipative Schemes.- Adaptive Multiresolution Simulation of Waves in Electrocardiology.- On the Numerical Approximation of the Laplace Transform Function from Real Samples and Its Inversion.- A Motion-Aided Ultrasound Image Sequence Segmentation.- A High Order Finite Volume Numerical Scheme for Shallow Water System: An Efficient Implementation on GPUs.- Spectral Analysis for Radial Basis Function Collocation Matrices.- Finite Element Solution of the Primitive Equations of the Ocean by the Orthogonal Sub-Scales Method.- Solution of Incompressible Flow Equations by a High-Order Term-by-Term Stabilized Method.- Solving Large Sparse Linear Systems Efficiently on Grid Computers Using an Asynchronous Iterative Method as a Preconditioner.- Hierarchical High Order Finite Element Approximation Spaces for H(div) and H(curl).- Some Theoretical Results About Stability for IMEX Schemes Applied to Hyperbolic Equations with Stiff Reaction Terms.- Stable Perfectly Matched Layers for the Schrödinger Equations.- Domain Decomposition Schemes for Frictionless Multibody Contact Problems of Elasticity.- Analysis and Acceleration of a Fluid-Structure Interaction Coupling Scheme.- Second Order Numerical Operator Splitting for 3D Advection-Diffusion-Reaction Models.- Space-Time DG Method for Nonstationary Convection-Diffusion Problems.- High Order Finite Volume Schemes for Numerical Solution of Unsteady Flows.- Multigrid Finite Element Method on Semi-Structured Grids for the Poroelasticity Problem.- A Posteriori Error Bounds for Discontinuous Galerkin Methods for Quasilinear Parabolic Problems.- An A Posteriori Analysis of Multiscale Operator Decomposition.- Goal-Oriented Error Estimation for the Discontinuous Galerkin Method Applied to the Biharmonic Equation.- Solving Stochastic Collocation Systems with Algebraic Multigrid.- Adaptive Two-Step Peer Methods for Incompressible Navier-Stokes Equations.- On Hierarchical Error Estimators for Time-Discretized Phase Field Models.- Nonlinear Decomposition Methods in Elastodynamics.- An Implementation Framework for Solving High-Dimensional PDEs on Massively Parallel Computers.- Benchmarking FE-Methods for the Brinkman Problem.- Finite Element Based Second Moment Analysis for Elliptic Problems in Stochastic Domains.- On Robust Parallel Preconditioning for Incompressible Flow Problems.- Hybrid Modeling of Plasmas.- A Pr

Integralkalkyl och ordinära differentialekvationer är andra delen av fyra i serien Matematisk analys & linjär algebra, som tillsammans täcker första årets matematik på teknisk högskola. Varje del behandlar ett centralt tema (differentialkalkyl, integralkalkyl, linjär algebra och flervariabelanalys) med fokus på lösning av viktiga klasser av ekvationer (skalära ekvationer, ordinära differentialekvationer, system av linjära ekvationer samt partiella differentialekvationer).Genom ett nytt angreppssätt, där den matematiska analysen presenteras från grunden utan genvägar, nås ett större djup än vad som är normalt i matematiklitteraturen för teknisk högskola. Samtidigt ges studenterna kraftfulla verktyg för att lösa utmanande problem genom att algoritmer, programmering och tillämpningar tillåts ta sina naturliga platser i matematiken. Detta är möjligt genom att utnyttja den starka koppling som finns mellan matematisk analys och beräkning, vilket förstärker förståelsen av såväl algoritm som bevis. Samtidigt är ambitionen att täcka den väsentliga delen av det standardmaterial som är etablerat på landets tekniska högskolor.Bokserien vänder sig till studenter och lärare på landets samtliga tekniska högskolor som önskar en lättläst men grundlig matematiklitteratur på svenska, komplett med lösta övningsexempel, problem och datorövningar.