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An Introduction To Computational Stochastic Pdes

Author: Gabriel J. Lord
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 0521899907
Size: 35.50 MB
Format: PDF, ePub, Docs
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This book gives a comprehensive introduction to numerical methods and analysis of stochastic processes, random fields and stochastic differential equations, and offers graduate students and researchers powerful tools for understanding uncertainty quantification for risk analysis. Coverage includes traditional stochastic ODEs with white noise forcing, strong and weak approximation, and the multi-level Monte Carlo method. Later chapters apply the theory of random fields to the numerical solution of elliptic PDEs with correlated random data, discuss the Monte Carlo method, and introduce stochastic Galerkin finite-element methods. Finally, stochastic parabolic PDEs are developed. Assuming little previous exposure to probability and statistics, theory is developed in tandem with state-of-the-art computational methods through worked examples, exercises, theorems and proofs. The set of MATLAB codes included (and downloadable) allows readers to perform computations themselves and solve the test problems discussed. Practical examples are drawn from finance, mathematical biology, neuroscience, fluid flow modelling and materials science.

Finite Elemente

Author: Dietrich Braess
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3662072335
Size: 11.27 MB
Format: PDF, Mobi
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Diese völlig überarbeitete Neuauflage bietet dem Leser eine gründliche Einführung in die Methode der Finiten Elemente, welche heute verstärkt zur numerischen Lösung von partiellen Differentialgleichungen eingesetzt werden. Die Theorie wird so weit entwickelt, daß der Leser mit Kenntnissen aus den Grundvorlesungen des Mathematikstudiums auskommt. Dem für die Praxis relevanten Mehrgitterverfahren und der Methode der konjugierten Gradienten wird ein breiter Platz eingeräumt. Ausführlich wird die Strukturmechanik als ein wichtiger und typischer Anwendungsbereich für Finite Elemente behandelt. Da dieser Aspekt in anderen Lehrbüchern kaum Berücksichtigung findet, wurde er in der Neuauflage stark überarbeitet und abgerundet. Als weitere Ergänzung ist vor allem die Diskussion von a posteriori Schätzern zu nennen.

Partielle Differentialgleichungen Und Numerische Methoden

Author: Stig Larsson
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3540274227
Size: 37.32 MB
Format: PDF, Mobi
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Das Buch ist für Studenten der angewandten Mathematik und der Ingenieurwissenschaften auf Vordiplomniveau geeignet. Der Schwerpunkt liegt auf der Verbindung der Theorie linearer partieller Differentialgleichungen mit der Theorie finiter Differenzenverfahren und der Theorie der Methoden finiter Elemente. Für jede Klasse partieller Differentialgleichungen, d.h. elliptische, parabolische und hyperbolische, enthält der Text jeweils ein Kapitel zur mathematischen Theorie der Differentialgleichung gefolgt von einem Kapitel zu finiten Differenzenverfahren sowie einem zu Methoden der finiten Elemente. Den Kapiteln zu elliptischen Gleichungen geht ein Kapitel zum Zweipunkt-Randwertproblem für gewöhnliche Differentialgleichungen voran. Ebenso ist den Kapiteln zu zeitabhängigen Problemen ein Kapitel zum Anfangswertproblem für gewöhnliche Differentialgleichungen vorangestellt. Zudem gibt es ein Kapitel zum elliptischen Eigenwertproblem und zur Entwicklung nach Eigenfunktionen. Die Darstellung setzt keine tiefer gehenden Kenntnisse in Analysis und Funktionalanalysis voraus. Das erforderliche Grundwissen über lineare Funktionalanalysis und Sobolev-Räume wird im Anhang im Überblick besprochen.

Partielle Differentialgleichungen Der Geometrie Und Der Physik 2

Author: Friedrich Sauvigny
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3540275401
Size: 63.31 MB
Format: PDF, ePub, Mobi
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Das zweibändige Lehrbuch behandelt das Gebiet der partiellen Differentialgleichungen umfassend und anschaulich. Der Autor stellt in Band 2 funktionalanalytische Lösungsmethoden vor und erläutert u. a. die Lösbarkeit von Operatorgleichungen im Banachraum, lineare Operatoren im Hilbertraum und Spektraltheorie, die Schaudersche Theorie linearer elliptischer Differentialgleichungen sowie schwache Lösungen elliptischer Differentialgleichungen.

Verallgemeinerte Stochastische Prozesse

Author: Stefan Schäffler
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 366254265X
Size: 37.42 MB
Format: PDF, ePub, Docs
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Dieses Lehrbuch behandelt die in Natur- und Ingenieurwissenschaften eine zentrale Rolle spielenden Rauschprozesse, wie weißes Rauschen in der Raumsondenkommunikation oder thermisches Rauschen und Schrotrauschen in elektronischen Bauelementen.In dieser Form einzigartig, entwickelt der Autor die mathematische Theorie der verallgemeinerten stochastischen Prozesse und spricht dabei die Anwendung dieser mathematischen Objekte in der Praxis (z.B. Schaltkreissimulation, digitale Nachrichtenübertragung und Bildverarbeitung) an; somit dient dieses Lehrbuch auch als praxisrelevante Einführung in die Modellierung und Verwendung technischer Rauschprozesse. Die mathematische Modellierung von Rauschprozessen führt auf die Theorie stochastischer Prozesse auf Basis verallgemeinerter Funktionen (Distributionen), ohne die kein Handy funktionieren und Anwendungen wie die Simulation komplexer elektronischer Schaltungen unmöglich wäre.Für Anwender und interessierte Mathematiker bietet dieses Werk erstmals einen mathematisch fundierten Einblick in diese Thematik.

Introduction To Magnetohydrodynamics

Author: P. A. Davidson
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 1107160162
Size: 70.69 MB
Format: PDF, Docs
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Comprehensive textbook prioritising physical ideas over mathematical detail. New material includes fusion plasma magnetohydrodynamics.

Numerik Partieller Differentialgleichungen

Author: Christian Großmann
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3322967522
Size: 24.33 MB
Format: PDF
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"Die Numerik partieller Differentialgleichungen wird hier in relativ weitem Umfang vorgeführt: es beginnt bei der Diskretisierung der ursprünglichen Gleichungen, es werden Fragen der Konsistenz und Stabilität behandelt, und auch Fragen der zweckmäßigen Lösung der entstehenden Gleichungen werden nicht wie sonst in vergleichbaren Büchern verschiedentlich, zur Seite geschoben." Monatshefte für Mathematik. H.Muthsam, Wien

Microhydrodynamics Brownian Motion And Complex Fluids

Author: Michael D. Graham
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 110861440X
Size: 29.75 MB
Format: PDF, ePub, Mobi
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This is an introduction to the dynamics of fluids at small scales, the physical and mathematical underpinnings of Brownian motion, and the application of these subjects to the dynamics and flow of complex fluids such as colloidal suspensions and polymer solutions. It brings together continuum mechanics, statistical mechanics, polymer and colloid science, and various branches of applied mathematics, in a self-contained and integrated treatment that provides a foundation for understanding complex fluids, with a strong emphasis on fluid dynamics. Students and researchers will find that this book is extensively cross-referenced to illustrate connections between different aspects of the field. Its focus on fundamental principles and theoretical approaches provides the necessary groundwork for research in the dynamics of flowing complex fluids.