Peter Deuflhard – författare

Thistextbook expands the standard work on numerical mathematics to include the numerics of partial differential equations. The volume is intended for students of mathematics as well as physicists, chemists and engineers who are confronted with finding efficient solutions for complex application problems.

This book deals with the general topic “Numerical solution of partial differential equations (PDEs)” with a focus on adaptivity of discretizations in space and time. By and large, introductory textbooks like “Numerical Analysis in Modern Scientific Computing” by Deuflhard and Hohmann should suffice as a prerequisite. The emphasis lies on elliptic and parabolic systems. Hyperbolic conservation laws are treated only on an elementary level excluding turbulence.

Numerical Analysis is clearly understood as part of Scientific Computing. The focus is on the efficiency of algorithms, i.e. speed, reliability, and robustness, which directly leads to the concept of adaptivity in algorithms. The theoretical derivation and analysis is kept as elementary as possible. Nevertheless required somewhat more sophisticated mathematical theory is summarized in comprehensive form in an appendix. Complex relations are explained by numerous figures and illustrating examples. Non-trivial problems from regenerative energy, nanotechnology, surgery, and physiology are inserted.

The text will appeal to graduate students and researchers on the job in mathematics, science, and technology. Conceptually, it has been written as a textbook including exercises and a software list, but at the same time it should be well-suited for self-study.

Die vierte, durchgesehene und ergänzte Auflage dieses Standardlehrbuchs folgt weiterhin konsequent der Linie, den Leser auf solider theoretischer Basis direkt zu praktisch bewährten Methoden zu führen - von der Herleitung über die Analyse bis hin zu Fragen der Implementierung. Dies macht das Buch sowohl für Mathematiker als auch für Naturwissenschaftler und Ingenieure attraktiv.

Das Lehrbuch eignet sich als Vorlesungsbegleitung für Studierende ebenso wie zum Selbststudium für im Beruf stehende Naturwissenschaftler. Es setzt lediglich Grundkenntnisse der Analysis (entsprechend Vorlesung Höhere Mathematik bei Physikern und Ingenieuren) sowie der Numerischen Mathematik (Einführungsvorlesung) voraus.

Dieses Buch hat sich seit der zweiten Auflage zu einem vielbeachteten Klassiker im deutschsprachigen Raum entwickelt. Wesentliche Konzepte der Numerik von Differentialgleichungen werden an einfacheren Problemen wie Drei-Term-Rekursionen oder numerische Quadratur dargestellt. Neu hinzu gekommen in der 5. Auflage sind insbesondere aktuelle Forschungsergebnisse zur effizienten Polynominterpolation, die auf Trefethen et al. zurückgehen.

Dieses Buch hat sich seit der zweiten Auflage zu einem vielbeachteten Klassiker im deutschsprachigen Raum entwickelt. Wesentliche Konzepte der Numerik von Differentialgleichungen werden an einfacheren Problemen wie Drei-Term-Rekursionen oder numerische Quadratur dargestellt. Neu hinzu gekommen in der 5. Auflage sind insbesondere aktuelle Forschungsergebnisse zur effizienten Polynominterpolation, die auf Trefethen et al. zurückgehen.

Das Lehrbuch behandelt adaptive Algorithmen für die numerische Lösung von elliptischen und parabolischen Gleichungen, wobei der Schwerpunkt auf der algorithmischen Effizienz liegt und die notwendige Theorie so elementar wie möglich gehalten wird. Die zweite Ausgabe wurde korrigiert und um eine constraints-basierte Formulierung der Dirichlet-Randbedingungen und einen Abschnitt über spektrale verzögerte Korrekturmethoden erweitert.

Das Lehrbuch behandelt adaptive Algorithmen für die numerische Lösung von elliptischen und parabolischen Gleichungen, wobei der Schwerpunkt auf der algorithmischen Effizienz liegt und die notwendige Theorie so elementar wie möglich gehalten wird. Die zweite Ausgabe wurde korrigiert und um eine constraints-basierte Formulierung der Dirichlet-Randbedingungen und einen Abschnitt über spektrale verzögerte Korrekturmethoden erweitert.

This book is intended for students of computational systems biology with only a limited background in mathematics. Typical books on systems biology merely mention algorithmic approaches, but without offering a deeper understanding. On the other hand, mathematical books are typically unreadable for computational biologists. The authors of the present book have worked hard to fill this gap. The result is not a book on systems biology, but on computational methods in systems biology. This book originated from courses taught by the authors at Freie Universität Berlin. The guiding idea of the courses was to convey those mathematical insights that are indispensable for systems biology, teaching the necessary mathematical prerequisites by means of many illustrative examples and without any theorems. The three chapters cover the mathematical modelling of biochemical and physiological processes, numerical simulation of the dynamics of biological networks and identification of model parameters by means of comparisons with real data. Throughout the text, the strengths and weaknesses of numerical algorithms with respect to various systems biological issues are discussed. Web addresses for downloading the corresponding software are also included.