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  • 101
    Publication Date: 2014-02-26
    Description: Dieser kurze Artikel hat keine umfassende Übersicht zum Ziel. Basierend auf eigenen Erfahrungen durch Projekte mit Industriefirmen möchte ich einige Branchen erwähnen, bei denen nach meiner Einschätzung Mathematik in Zukunft zunehmend Anwendung finden wird. Ich werde das anhand konkreter Beispiele erläutern. Mathematik ersetzt in der Regel traditionelle Analyse-, Planungs- und Entwurfstechniken. Den (nicht leichten) Schritt zum Einsatz mathematischer Methoden macht ein Praktiker nur, wenn es sich für ihn ``lohnt''. Wann sich dies lohnt, ist schwer abzuschätzen. Man kann aber einige Indikatoren dafür finden, ob eine Branche für den Einsatz von Mathematik ``reif'' ist. Ob es dann dazu kommt, hängt von vielen Faktoren ab, nicht zuletzt von der Psychologie und dem sozialen Umfeld der beteiligten Personen sowie der Bereitschaft, sich auf ein so schwieriges Terrain zu begeben und Kompromisse einzugehen. Gerade letzteres fällt Mathematikern gelegentlich schwer.
    Keywords: ddc:000
    Language: German
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 102
    Publication Date: 2014-11-10
    Description: All triangulations of euclidean oriented matroids are of the same PL-homeomorphism type by a result of Anderson. That means all triangulations of euclidean acyclic oriented matroids are PL-homeomorphic to PL-balls and that all triangulations of totally cyclic oriented matroids are PL-homeomorphic to PL-spheres. For non-euclidean oriented matroids this question is wide open. One key point in the proof of Anderson is the following fact: for every triangulation of a euclidean oriented matroid the adjacency graph of the set of all simplices ``intersecting'' a segment $[p_-p_+]$ is a path. We call this graph the $[p_-p_+]$-adjacency graph of the triangulation. While we cannot solve the problem of the topological type of triangulations of general oriented matroids we show in this note that for every circuit admissible triangulation of an arbitrary oriented matroid the $[p_-p_+]$-adjacency graph is a path.
    Keywords: ddc:000
    Language: English
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 103
    Publication Date: 2014-11-10
    Description: Dieser Report wurde im Sommersemester 2000 an der TU Berlin in einer Spezialvorlesung über Triangulierungen von Punktmengen und Polyedern als Skriptum verwendet. Nach einem motivierenden Kapitel werden grundlegende Begriffe und Konstruktionen in der Theorie der Triangulierungen von Punktmengen und Polyedern vorgestellt. Danach werden als weiterführende Themen reguläre Triangulierungen, Sekundärpolytope, bistellare Operationen, höhere Stasheff-Tamari-Halbordnungen und Triangulierungen mit wenigen bzw. gar keinen Flips behandelt. Ein Kapitel über Enumeration und Optimierung beschließt die Zusammenstellung.
    Keywords: ddc:000
    Language: German
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 104
    Publication Date: 2020-02-11
    Description: Ende Juni diesen Jahres wurde das Gigabit-Wissenschaftsnetz offiziell gestartet. In der zweijährigen Vorbereitungsphase wurden nicht nur die technischen Möglichkeiten der neuen Übertragungstechniken und Dienste getestet. Es wurden auch verschiedene Fragestellungen zum effizienten Einsatz der verfügbaren Ressourcen für den Betrieb des G-WiN untersucht. In diesem Artikel beschreiben wir, wie das G-WiN zu seiner jetzigen Struktur und Topologie gekommen ist.
    Keywords: ddc:000
    Language: German
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 105
    Publication Date: 2014-02-26
    Description: We call an edge $e$ of a perfect graph $G$ critical if $G-e$ is imperfect and say further that $e$ is anticritical with respect to the complementary graph $\overline G$. We ask in which perfect graphs critical and anticritical edges occur and how to find critical and anticritical edges in perfect graphs. Finally, we study whether we can order the edges of certain perfect graphs such that deleting all the edges yields a sequence of perfect graphs ending up with a stable set.
    Keywords: ddc:000
    Language: English
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 106
    Publication Date: 2014-02-26
    Description: We introduce a new method for reconstructing a triangular surface from an unorganized set of points in space. It is based on placing a probe sphere on the point set and rolling it around, connecting all triples of points with a triangle that the sphere comes to rest on. Therefore, the algorithm interpolates, rather than approximates, the input points. The method needs considerably less running time than previous algorithms and yields good results on point sets that are reasonably well-behaved.
    Keywords: ddc:000
    Language: English
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 107
    Publication Date: 2014-11-11
    Description: This paper surveys frequency assignment problems coming up in planning wireless communication services. It particularly focuses on cellular mobile phone systems such as GSM, a technology that revolutionizes communication. Traditional vertex coloring provides a conceptual framework for the mathematical modeling of many frequency planning problems. This basic form, however, needs various extensions to cover technical and organizational side constraints. Among these ramifications are $T$-coloring and list coloring. To model all the subtleties, the techniques of integer programming have proven to be very useful. The ability to produce good frequency plans in practice is essential for the quality of mobile phone networks. The present algorithmic solution methods employ variants of some of the traditional coloring heuristics as well as more sophisticated machinery from mathematical programming. This paper will also address this issue. Finally, this paper discusses several practical frequency assignment problems in detail, states the associated mathematical models, and also points to public electronic libraries of frequency assignment problems from practice. The associated graphs have up to several thousand nodes and range from rather sparse to almost complete.
    Keywords: ddc:000
    Language: English
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 108
    Publication Date: 2014-02-26
    Description: We present results on light hadron masses from simulations of full QCD and report on experiences in running such simulations on a Hitachi SR8000-F1 supercomputer.
    Keywords: ddc:000
    Language: English
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 109
    Publication Date: 2014-02-26
    Description: As has been shown recently, the identification of metastable chemical conformations leads to a Perron cluster eigenvalue problem for a reversible Markov operator. Naive discretization of this operator would suffer from combinatorial explosion. As a first remedy, a pre-identification of essential degrees of freedom out of the set of torsion angles had been applied up to now. The present paper suggests a different approach based on neural networks: its idea is to discretize the Markov operator via self-organizing (box) maps. The thus obtained box discretization then serves as a prerequisite for the subsequent Perron cluster analysis. Moreover, this approach also permits exploitation of additional structure within embedded simulations. As it turns out, the new method is fully automatic and efficient also in the treatment of biomolecules. This is exemplified by numerical results.
    Keywords: ddc:000
    Language: English
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 110
    Publication Date: 2020-11-13
    Description: In the Capacitated Dial-a-Ride Problem (CDARP) we are given a transportation network and a finite set of transportation jobs. Each job specifies the source and target location which are both part of the network. A server which can carry at most $C$~objects at a time can move on the transportation network in order to process the transportation requests. The problem CDARP consists of finding a shortest transportation for the jobs starting and ending at a designated start location. In this paper we are concerned with the restriction of CDARP to graphs which are simple paths. This setting arises for instance when modelling applications in elevator transportation systems. It is known that even for this restricted class of graphs CDARP is NP-hard to solve. We provide a polynomial time approximation algorithm that finds a transportion of length at most thrice the length of the optimal transportation.
    Keywords: ddc:000
    Language: English
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 111
    Publication Date: 2019-01-29
    Description: An affine invariant convergence analysis for inexact augmented Lagrangian-SQP methods is presented. The theory is used for the construction of an accuracy matching between iteration errors and truncation errors, which arise from the inexact linear system solves. The theoretical investigations are illustrated numerically by an optimal control problem for the Burgers equation.
    Keywords: ddc:000
    Language: English
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 112
    facet.materialart.
    Unknown
    Publication Date: 2020-11-13
    Description: Wie soll man einen Aufzug steuern, wenn man keine Informationen über zukünftige Fahraufträge besitzt? Soll man eine Bahncard kaufen, wenn die nächsten Bahnreisen noch unbekannt sind? In der klassischen kombinatorischen Optimierung geht man davon aus, daß die Daten jeder Probleminstanz vollständig gegeben sind. In vielen Fällen modelliert diese \emph{Offline-Optimierung} jedoch die Situationen aus Anwendungen nur ungenügend. Zahlreiche Problemstellungen in der Praxis sind in natürlicher Weise \emph{online}: Sie erfordern Entscheidungen, die unmittelbar und ohne Wissen zukünftiger Ereignisse getroffen werden müssen. Als ein Standardmittel zur Beurteilung von Online-Algorithmen hat sich die \emph{kompetitive Analyse} durchgesetzt. Dabei vergleicht man den Zielfunktionswert einer vom Online-Algorithmus generierten Lösung mit dem Wert einer optimalen Offline-Lösung. Mit Hilfe der kompetitiven Analyse werden im Skript Algorithmen zum Caching, Netzwerk-Routing, Scheduling und zu Transportaufgaben untersucht. Auch die Schwächen der kompetitiven Analyse werden aufgezeigt und alternative Analysekonzepte vorgestellt. Neben der theoretischen Seite werden auch die Anwendungen der Online-Optimierung in der Praxis, vor allem bei Problemen der innerbetrieblichen Logistik, beleuchtet. Bei der Steuerung automatischer Transportsysteme tritt eine Fülle von Online-Problemen auf. Hierbei werden an die Algorithmen oftmals weitere Anforderungen gestellt. So müssen Entscheidungen unter strikten Zeitbeschränkungen gefällt werden (Echtzeit-Anforderungen). Dieses Skript ist aus dem Online-Teil der Vorlesung -Ausgewählte Kapitel aus der ganzzahligen Optimierung- (Wintersemester~1999/2000) und der Vorlesung -Online Optimierung- (Sommersemester~2000) an der Technischen Universität Berlin entstanden.
    Keywords: ddc:000
    Language: German
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 113
    Publication Date: 2022-04-11
    Description: Wie sucht ein Wissenschaftler im Internet die ben"otigten Informationen für seine Arbeit? Welche relevanten Informationen gibt es überhaupt im Web? Sind dafür solche Suchmaschinen wie AltaVista, Google oder HotBot die richtigen Werkzeuge? Die Antwort der Mathematiker heisst Math-Net, ein Informations- und Kommunikationssystem für die Mathematik. Math-Net besteht zunächst aus den Informationen von Personen und Institutionen, die ihre für die Mathematik relevanten Informationen dort bereitstellen wollen. Das soll i.a. auf den Web-Servern der Personen oder Institutionen geschehen. Hierin unterscheidet sich die Situation im Math-Net nicht von der im WWW insgesamt. Im Math-Net sollen aber die Informationen in einheitlicher Weise erschlossen werden. Dazu gibt es sowohl für Server als auch für die Dokumente Empfehlungen für deren Strukturierung. Die lokalen Informationen werden dann im Math-Net durch automatische Verfahren gesammelt, ausgewertet und indexiert. Diese Indexe sind die Basis für die Math-Net Dienste. Das sind Search Engines und Portale, die einen qualifizierten und effizienten Zugang zu den Informationen im Math-Net bieten. Die Math-Net Dienste sind auf die Mathematik spezialisiert. Im Gegensatz zu den oben erwähnten universellen Suchmaschinen decken sie nur einen winzigen Bruchteil des Web ab, aber dafür den für die Mathematik relevanten Teil. Math-Net ist mehr als nur Search Engine oder Portal zu Informationen in der Mathematik. Es ist auch ein Informations- und Kommunikationssystem sowie ein Publikationsmedium für die Mathematik. Die mathematische Community hat sich in der Math-Net Initiative organisiert. Diese Initiative wird von der International Mathematical Union (IMU), der weltweiten Dachorganisation der mathematischen Gesellschaften, koordiniert. Die Entwicklung des Math-Net wird von dem breiten Konsens der Mathematiker getragen, den Zugang zu der für die Mathematik relevanten Information zu erleichtern und zu verbessern.
    Keywords: ddc:000
    Language: German
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 114
    Publication Date: 2022-07-07
    Description: We establish the relationship between the transparent boundary condition (BPP) of Baskakov and Popov [Wave Motion 14 (1991) 121-128] and Pakpadakis et. al. [J. Acoust. Soc. Am. 92 (1992) 2030-2038] and a second boundary condition (SDY) introduced by Schmidt and Deuflhard [Comp. Math. Appl. 29 (1995) 53-76] and Schmidt and Yevick [J. Compu. Phys. 134 (1997) 96-107], that is explicitly tailored to the form of the underlying numerical propagation scheme. Our analysis demonstrates that if the domain is first discretized in the propagation direction, the SDY expression can be obtained by applying the exact sequence of steps used to derive the BPP procedure. The BPP method is thus an approximate realization of the computationally far simpler and unconditionally stable SDY boundary condition.
    Keywords: ddc:000
    Language: English
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 115
    Publication Date: 2022-07-07
    Description: We derive exact discrete nonreflecting boundary conditions for time-harmonic scattering problems modeled by the Helmholtz equation. The main idea is to consider the exterior problem as an initial value problem with initial data given on the boundary of the computational domain. The solution of the exterior problem is obtained via Laplace transformation techniques which supply the boundary conditions in terms of discrete Dirichlet-to-Neumann operators.
    Keywords: ddc:000
    Language: English
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 116
    Publication Date: 2022-07-07
    Description: This paper has been motivated by the need for a fast robust adaptive multigrid method to solve the vectorial Maxwell eigenvalue problem arising from the design of optical chips. Our nonlinear multigrid methods are based on a previous method for the scalar Helmholtz equation, which must be modified to cope with the null space of the Maxwell operator due to the divergence condition. We present two different approaches. First, we present a multigrid algorithm based on an edge element discretization of time-harmonic Maxwell's equations, including the divergence condition. Second, an explicit elimination of longitudinal magnetic components leads to a nodal discretization known to avoid discrete \emph{spurious modes} also and a vectorial eigenvalue problem, for which we present a multigrid solver. Numerical examples show that the edge element discretization clearly outperforms the nodal element approach.
    Keywords: ddc:000
    Language: English
    Type: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/postscript
    Format: application/pdf
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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