Christian Kanzow - Böcker

Many of the most challenging problems in the applied sciences involve non-differentiable structures as well as partial differential operators, thus leading to non-smooth distributed parameter systems.

Many of the most challenging problems in the applied sciences involve non-differentiable structures as well as partial differential operators, thus leading to non-smooth distributed parameter systems.

Many of the most challenging problems in the applied sciences involve non-differentiable structures as well as partial differential operators, thus leading to non-smooth distributed parameter systems. This edited volume aims to establish a theoretical and numerical foundation and develop new algorithmic paradigms for the treatment of non-smooth phenomena and associated parameter influences. Other goals include the realization and further advancement of these concepts in the context of robust and hierarchical optimization, partial differential games, and nonlinear partial differential complementarity problems, as well as their validation in the context of complex applications. Areas for which applications are considered include optimal control of multiphase fluids and of superconductors, image processing, thermoforming, and the formation of rivers and networks.Chapters are written by leading researchers and present results obtained in the second funding phase of the DFG Special Priority Program on Nonsmooth and Complementarity Based Distributed Parameter Systems: Simulation and Hierarchical Optimization that ran from 2019 to 2025.

Das Buch gibt eine Einführung in einige zentrale Konzepte der (mathematischen) Spieltheorie und legt seinen Fokus dabei auf die Lösung von Nash- und verallgemeinerten Nash-Gleichgewichtsproblemen.

Dieses Buch gibt eine umfassende Darstellung der wichtigsten Verfahren zur numerischen Lösung von linearen Gleichungssystemen. Es benötigt zum Verständnis nur sehr geringe mathematische Vorkenntnisse, wie sie meist schon nach einem einsemestrigen Kurs in einem mathematischen oder ingenieurwissenschaftlichen Studiengang vorliegen. Aus diesem Grunde wendet sich das Buch nicht nur an Studierende der Mathematik, Wirtschaftsmathematik oder Technomathematik, sondern auch an den Natur- und Ingenieurwissenschaftler, der in vielen praktischen Anwendungen mit der Lösung von linearen Gleichungssystemen konfrontiert wird. Inhaltlich beschäftigt sich das Buch sowohl mit den direkten als auch den iterativen Verfahren. Dabei wird großer Wert auf eine sorgfältige Herleitung dieser Verfahren gelegt. Ausserdem enthält das Buch sehr detaillierte Pseudocodes, mit deren Hilfe sich die jeweiligen Verfahren in einer beliebigen Programmiersprache sofort auf dem Computer realisieren lassen. Im Einzelnen werden folgende Themenkreise behandelt: Direkte Verfahren für lineare Gleichungssysteme, Orthogonalisierungsverfahren für lineare Ausgleichsprobleme, Splitting-Methoden, CG-, GMRES- und zahlreiche weitere Krylov-Raum-Methoden, Mehrgitterverfahren.

Dieses Buch ist aus verschiedenen Vorlesungen der Autoren an den Universitäten Hamburg und Trier entstanden. Es bietet eine umfassende und aktuelle Darstellung des Themenbereichs "Theorie und Numerik restringierter Optimierungsaufgaben", die über die bislang existierende Lehrbuchliteratur deutlich hinausgeht. Das Buch wendet sich in erster Linie an Studierende der Mathematik, der Wirtschaftsmathematik und der Technomathematik in mittleren und höheren Semestern, sollte aber auch erfahrenen Mathematikern einen Zugang zur aktuellen Forschung und Anwendern einen Überblick über die vorhandenen Verfahren geben. Im Einzelnen werden folgende Themenkreise ausführlich behandelt: Lineare Programme: Simplex-Verfahren und Innere-Punkte-Methoden, Optimalitätsbedingungen erster und zweiter Ordnung, nichtlineare restringierte Programme, nichtglatte Optimierung, Variationsungleichungen. Etwa 140 Übungsaufgaben, teilweise mit ausführlichen Lösungshinweisen runden die Darstellung ab.