Volker Mehrmann – författare

This volume encompasses prototypical, innovative and emerging examples and benchmarks of Differential-Algebraic Equations (DAEs) and their applications, such as electrical networks, chemical reactors, multibody systems, and multiphysics models, to name but a few. Each article begins with an exposition of modelling, explaining whether the model is prototypical and for which applications it is used. This is followed by a mathematical analysis, and if appropriate, a discussion of the numerical aspects including simulation. Additionally, benchmark examples are included throughout the text.

Mathematicians, engineers, and other scientists, working in both academia and industry either on differential-algebraic equations and systems or on problems where the tools and insight provided by differential-algebraic equations could be useful, would find this book resourceful.

This book concerns matrix nearness problems in the framework of spectral optimization. It addresses some current research directions in spectral-based stability studies for differential equations, with material on ordinary differential equations (ODEs), differential algebraic equations and dynamical systems. Here, ‘stability’ is interpreted in a broad sense which covers the need to develop stable and reliable algorithms preserving some qualitative properties of the computed solutions, methodologies which are helpful to assess the onset of potential instabilities or loss of robustness, and tools to determine the asymptotic properties of the solution or its discretization.

The topics considered include the computation of robustness measures for linear problems, the use of low-rank ODEs to approximate such measures via gradient systems, the regularity, stability, passivity and controllability analysis of structured linear descriptor systems, and the use of acceleration techniques to deal with some of the presented computational problems.

Although the emphasis is on the numerical study of differential equations and dynamical systems, the book will also be of interest to researchers in matrix theory, spectral optimization and spectral graph theory, as well as in dynamical systems and systems theory.

In the past decades, model reduction has become an ubiquitous tool in analysis and simulation of dynamical systems, control design, circuit simulation, structural dynamics, CFD, and many other disciplines dealing with complex physical models. The aim of this book is to survey some of the most successful model reduction methods in tutorial style articles and to present benchmark problems from several application areas for testing and comparing existing and new algorithms. As the discussed methods have often been developed in parallel in disconnected application areas, the intention of the mini-workshop in Oberwolfach and its proceedings is to make these ideas available to researchers and practitioners from all these different disciplines.

Mathematik als Produktionsfaktor und Innovationsverstärker?

Wer wissen und verstehen will, warum die Mathematik immer stärker zur Produktentwicklung und Produktionssicherheit, zur Wertschöpfung und Ressourcenschonung beiträgt, dem wird dieses Buch eine wahre Fundgrube sein.

Das Buch beschreibt das Verhältnis von Mathematik und Technikwissenschaften, den Beitrag der Mathematik zur industriellen Wertschöpfung und die Schlüsselstellung der Mathematik bei der Beherrschung komplexer Systeme.

In 19 Beiträgen zu unterschiedlichen ingenieurwissenschaftlichen Themenfeldern werden die positiven Wechselwirkungen zwischen den Gebieten deutlich. Einem breiten Leserkreis wird so ein tiefer Einblick in den gegenwärtigen Stand des Zusammenspiel von Mathematik und Technik gegeben. Gleichzeitig werden auch Maßnahmen zur Verbesserung der Interaktion zwischen Mathematik und Technikwissenschaften, zwischen Forschung und Industrie vorgeschlagen.

Dies ist ein Lehrbuch für die klassische Grundvorlesung über die Theorie der Linearen Algebra mit einem Blick auf ihre modernen Anwendungen sowie historischen Notizen. Die Bedeutung von Matrizen wird dabei besonders betont. Die matrizenorientierte Darstellung führt zu einer besseren Anschauung und somit zu einem besseren intuitiven Verständnis und leichteren Umgang mit den abstrakten Objekten der Linearen Algebra. Zudem verdeutlicht sie die Bedeutung der Linearen Algebra als wichtiges Werkzeug in vielen Bereichen der Mathematik und ihren Anwendungen. Einige dieser Anwendungen werden in ausführlichen Beispielen im Buch diskutiert. In vielen "MATLAB-Minuten" können die Studierenden wichtige Sätze und Konzepte am Computer nachvollziehen. Alle notwendigen Vorkenntnisse werden in einer MATLAB-Kurzeinführung erläutert. Daneben gibt es über 300 Übungsaufgaben, die das Erlernen des Stoffes unterstützen.

Dieses Lehrbuch über die Lineare Algebra deckt den gesamten Stoff der zweisemestrigen Grundvorlesung ab. Seine anschauliche und konsequent matrizenorientierte Herangehensweise ermöglicht Studierenden ein intuitives Verständnis der abstrakten Objekte. Die im Buch präsentierten vielfältigen Anwendungen und Beispiele motivieren Studierende zur intensiven Auseinandersetzung mit der Linearen Algebra als leistungsfähiges mathematisches Werkzeug. In vielen „MATLAB-Minuten“ können sich Studierende wichtige Sätze und Konzepte am Rechner erarbeiten. Alle notwendigen Vorkenntnisse werden in einer MATLAB-Kurzeinführung erläutert. Das Buch enthält zudem über 350 Übungsaufgaben, die das Erlernen des Stoffes unterstützen. Interessierte Studierende finden darüber hinaus historische Notizen zur Entwicklung des Gebiets. Für diese dritte Auflage wurde die zweite Auflage durchgesehen und ergänzt. Zu den Ergänzungen gehören Abschnitte über die vollständige Induktion und die Existenz von Basen und von Adjungierten in unendlichdimensionalen Vektorräumen. Der übersichtliche Aufbau und das bewährte Konzept des Lehrbuchs wurden beibehalten.

Dieses Lehrbuch über die Lineare Algebra deckt den gesamten Stoff der zweisemestrigen Grundvorlesung ab. Seine anschauliche und konsequent matrizenorientierte Herangehensweise ermöglicht Studierenden ein intuitives Verständnis der abstrakten Objekte. Die im Buch präsentierten vielfältigen Anwendungen und Beispiele motivieren Studierende zur intensiven Auseinandersetzung mit der Linearen Algebra als leistungsfähiges mathematisches Werkzeug. In vielen „MATLAB-Minuten“ können sich Studierende wichtige Sätze und Konzepte am Rechner erarbeiten. Alle notwendigen Vorkenntnisse werden in einer MATLAB-Kurzeinführung erläutert. Das Buch enthält zudem über 350 Übungsaufgaben, die das Erlernen des Stoffes unterstützen. Interessierte Studierende finden darüber hinaus historische Notizen zur Entwicklung des Gebiets. Für diese vierte Auflage wurde das Buch durchgesehen und ergänzt. Zu den Ergänzungen gehören insbesondere die genauere Betrachtung von Projektionen, die Herleitung der Frobenius-Normalform von Endomorphismen sowie der Beweis eines wichtigen Satzes über Matrixfunktionen basierend auf der Lösung des Hermite-Interpolationsproblems. Hinzugekommen sind außerdem mehr als 20 neue Aufgaben sowie Begriffe wie der Bidualraum, derogatorische Matrizen, Invariantenteiler und Isometrien. Der übersichtliche Aufbau und das bewährte Konzept des Lehrbuchs wurden beibehalten.