A Course in Mathematical Biology

Quantitative Modeling with Mathematical and Computational Methods

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Author: Gerda de Vries,Thomas Hillen,Mark Lewis,Johannes Mller,Birgitt SchÓnfisch

Publisher: SIAM

ISBN: 0898718252

Category: Mathematics

Page: 309

View: 481

This is the only book that teaches all aspects of modern mathematical modeling and that is specifically designed to introduce undergraduate students to problem solving in the context of biology. Included is an integrated package of theoretical modeling and analysis tools, computational modeling techniques, and parameter estimation and model validation methods, with a focus on integrating analytical and computational tools in the modeling of biological processes. Divided into three parts, it covers basic analytical modeling techniques; introduces computational tools used in the modeling of biological problems; and includes various problems from epidemiology, ecology, and physiology. All chapters include realistic biological examples, including many exercises related to biological questions. In addition, 25 open-ended research projects are provided, suitable for students. An accompanying Web site contains solutions and a tutorial for the implementation of the computational modeling techniques. Calculations can be done in modern computing languages such as Maple, Mathematica, and MATLAB?.

Transactions on Computational Systems Biology XIV

Special Issue on Computational Models for Cell Processes

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Author: Ion Petre,Erik de Vink

Publisher: Springer

ISBN: 3642355242

Category: Computers

Page: 233

View: 3208

The LNCS journal Transactions on Computational Systems Biology is devoted to inter- and multidisciplinary research in the fields of computer science and life sciences and supports a paradigmatic shift in the techniques from computer and information science to cope with the new challenges arising from the systems oriented point of view of biological phenomena. This, the 14th Transactions on Computational Systems Biology volume, guest edited by Ion Petre and Erik de Vink, focuses on Computational Models for Cell Processes and features a number of carefully selected and enhanced contributions, initially presented at the CompMod workshop, which took place in Aachen, Germany, in September 2011. The papers, written from different points of view and following various approaches, cover a wide range of topics within the field of modeling and analysis of biological systems. In addition, two regular submissions deal with models of self-assembling systems and metabolic constraints on the evolution of genetic codes.

Mathematical Modeling and Simulation in Enteric Neurobiology

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Author: Roustem Miftahof,Hong Gil Nam,David L. Wingate

Publisher: World Scientific

ISBN: 981283480X

Category: Mathematics

Page: 319

View: 4296

The lack of scientists equally trained and prepared to understand both mathematics and biology/medicine hampers the development and application of computer simulation methods in biology and neurogastrobiology. Currently, there are no texts for navigating the extensive and intricate field of mathematical and computational modeling in neurogastrobiology. This book bridges the gap between mathematicians, computer scientists and biologists, and thus assists in the study and analysis of complex biological phenomena that cannot be done through traditional in vivo and in vitro experimental approaches.The book recognizes the complexity of biological phenomena under investigation and treats the subject matter with a degree of mathematical rigor. Special attention is given to computer simulations for interpolation and extrapolation of electromechanical and chemoelectrical phenomena, nonlinear self-sustained electromechanical wave activity, pharmacological effects including co-localization and co-transmission by multiple neurotransmitters, receptor polymodality, and drug interactions.Mathematical Modeling and Simulation in Enteric Neurobiology is an interdisciplinary book and is an essential source of information for biologists and doctors who are interested in knowing about the role and advantages of numerical experimentation in their subjects, as well as for mathematicians who are interested in exploring new areas of applications.

Kompendium Systembiologie

Mathematische Modellierung und Modellanalyse

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Author: Andreas Kremling

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3834886076

Category: Science

Page: 300

View: 8956

Das Buch beschreibt die Grundlagen der mathematischen Modellierung zellulärer Systeme. Nach einer Klassifikation von Modellen wird schwerpunktmäßig auf deterministische Modelle eingegangen und für alle relevanten zellulären Prozesse entsprechende Gleichungen angegeben. Anschließend werden eine Reihe von Verfahren zur Modellanalyse vorgestellt. Etwas kürzer werden Verfahren zum Reverse Engineering und zur Analyse von Netzwerkgraphen abgehandelt. Am Ende werden noch Verfahren der Parameteridentifikation besprochen.

Mathematical Methods in Biology

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Author: J. David Logan,William Wolesensky

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 0470525878

Category: Mathematics

Page: 417

View: 7180

A one–of–a–kind guide to using deterministic and probabilistic methods for solving problems in the biological sciences Highlighting the growing relevance of quantitative techniques in scientific research, Mathematical Methods in Biology provides an accessible presentation of the broad range of important mathematical methods for solving problems in the biological sciences. The book reveals the growing connections between mathematics and biology through clear explanations and specific, interesting problems from areas such as population dynamics, foraging theory, and life history theory. The authors begin with an introduction and review of mathematical tools that are employed in subsequent chapters, including biological modeling, calculus, differential equations, dimensionless variables, and descriptive statistics. The following chapters examine standard discrete and continuous models using matrix algebra as well as difference and differential equations. Finally, the book outlines probability, statistics, and stochastic methods as well as material on bootstrapping and stochastic differential equations, which is a unique approach that is not offered in other literature on the topic. In order to demonstrate the application of mathematical methods to the biological sciences, the authors provide focused examples from the field of theoretical ecology, which serve as an accessible context for study while also demonstrating mathematical skills that are applicable to many other areas in the life sciences. The book′s algorithms are illustrated using MATLAB®, but can also be replicated using other software packages, including R, Mathematica®, and Maple; however, the text does not require any single computer algebra package. Each chapter contains numerous exercises and problems that range in difficulty, from the basic to more challenging, to assist readers with building their problem–solving skills. Selected solutions are included at the back of the book, and a related Web site features supplemental material for further study. Extensively class–tested to ensure an easy–to–follow format, Mathematical Methods in Biology is an excellent book for mathematics and biology courses at the upper–undergraduate and graduate levels. It also serves as a valuable reference for researchers and professionals working in the fields of biology, ecology, and biomathematics.

Differentialgleichungen und ihre Anwendungen

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Author: Martin Braun

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642975151

Category: Mathematics

Page: 598

View: 8540

Dieses richtungsweisende Lehrbuch für die Anwendung der Mathematik in anderen Wissenschaftszweigen gibt eine Einführung in die Theorie der gewöhnlichen Differentialgleichungen. Fortran und APL-Programme geben den Studenten die Möglichkeit, verschiedene numerische Näherungsverfahren an ihrem PC selbst durchzurechnen. Aus den Besprechungen: "Die Darstellung ist überall mathematisch streng und zudem ungemein anregend. Abgesehen von manchen historischen Bemerkungen ... tragen dazu die vielen mit ausführlichem Hintergrund sehr eingehend entwickelten praktischen Anwendungen bei. ... Besondere Aufmerksamkeit wird der physikalisch und technisch so wichtigen Frage nach Stabilität von Lösungen eines Systems von Differentialgleichungen gewidmet. Das Buch ist wegen seiner geringen Voraussetzungen und vorzüglichen Didaktik schon für alle Studenten des 3. Semesters geeignet; seine eminent praktische Haltung empfiehlt es aber auch für alle Physiker, die mit Differentialgleichungen und ihren Anwendungen umzugehen haben." #Physikalische Blätter#

Quantitative Energy Finance

Modeling, Pricing, and Hedging in Energy and Commodity Markets

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Author: Fred Espen Benth,Valery A. Kholodnyi,Peter Laurence

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1461472482

Category: Business & Economics

Page: 308

View: 6764

Finance and energy markets have been an active scientific field for some time, even though the development and applications of sophisticated quantitative methods in these areas are relatively new—and referred to in a broader context as energy finance. Energy finance is often viewed as a branch of mathematical finance, yet this area continues to provide a rich source of issues that are fuelling new and exciting research developments. Based on a special thematic year at the Wolfgang Pauli Institute (WPI) in Vienna, Austria, this edited collection features cutting-edge research from leading scientists in the fields of energy and commodity finance. Topics discussed include modeling and analysis of energy and commodity markets, derivatives hedging and pricing, and optimal investment strategies and modeling of emerging markets, such as power and emissions. The book also confronts the challenges one faces in energy markets from a quantitative point of view, as well as the recent advances in solving these problems using advanced mathematical, statistical and numerical methods. By addressing the emerging area of quantitative energy finance, this volume will serve as a valuable resource for graduate-level students and researchers studying financial mathematics, risk management, or energy finance.

Grundlagen zur Neuroinformatik und Neurobiologie

The Computational Brain in deutscher Sprache

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Author: Patricia S. Churchland,Terrence J. Sejnowski

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322868214

Category: Technology & Engineering

Page: 702

View: 6728

The Computational Brain, das außergewöhnliche Buch über vergleichende Forschung in den Bereichen von menschlichem Gehirn und neuesten Möglichkeiten der Computertechnologie, liegt hiermit erstmals in deutscher Sprache vor. Geschrieben von einem führenden Forscherteam in den USA, ist es eine Fundgrube für alle, die wissen wollen, was der Stand der Wissenschaft auf diesem Gebiet ist. Die Autoren führen die Bereiche der Neuroinformatik und Neurobiologie mit gut ausgesuchten Beispielen und der gebotenen Hintergrundinformation gekonnt zusammen. Das Buch wird somit nicht nur dem Fachwissenschaftler sondern auch dem interdisziplinären Interesse des Informatikers und des Biologen auf eine hervorragende Weise gerecht. Übersetzt wurde das Buch von Prof. Dr. Steffen Hölldobler und Dipl.-Biol. Claudia Hölldobler, einem Informatiker und einer Biologin. Rezension in Spektrum der Wissenschaft nr. 10, S. 122 f. im Oktober 1997 (...) Die 1992 erschienene amerikanische Originalausgabe des vorliegenden Werkes ist so erfolgreich, daß man bereits von einem Klassiker reden kann. (...) (...) ....ist das Buch sehr zu empfehlen. In Verbindung von Neurobiologie und Neuroinformatik konkurrenzlos, vermittelt es einiges von der Faszination theoretischer Hirnforschung, die auch in Deutschland zunehmend mehr Wissenschaftler in ihren Bann schlägt. Rezension erschienen in: Computer Spektrum 3/1997, S. 2 (...)Das Buch wird somit nicht nur dem Fachwissenschaftler, sondern auch den interdisziplinären Interesse des Informatikers und des Biologen auf eine hervorragende Weise gerecht(...)

Books in Print

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Author: N.A

Publisher: N.A

ISBN: N.A

Category: American literature

Page: N.A

View: 7769

Algebraic Biology

Third International Conference, AB 2008, Castle of Hagenberg, Austria, July 31-August 2, 2008, Proceedings

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Author: Katsuhisa Horimoto,Georg Regensburger,Markus Rosenkranz,Hiroshi Yoshida

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3540851003

Category: Computers

Page: 244

View: 1832

This book constitutes the refereed proceedings of the Third International Conference on Algebraic Biology, AB 2008, held at the Castle of Hagenberg, Austria in July 2008 as part of the RISC Summer 2008, organized by the Research Institute for Symbolic Computation. The 14 revised full papers presented together with 3 tutorial lectures were carefully reviewed and selected from 27 submissions. The conference is the interdisciplinary forum for the presentation of research on all aspects of applications of symbolic computation (computer algebra, computational logic, and related methods) to various issues in biology and life sciences as well as other problems in biology being approached with symbolic methods.

Stochastische Methoden des Operations Research

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Author: N.A

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3663115283

Category: Technology & Engineering

Page: 193

View: 2570

Operations Research befaßt sich mit der mathematischen Analyse technisch-wirtschaft licher Probleme und Systeme. Man hat es dabei immer mit mehr oder weniger ausge prägten Unsicherheiten und Ungewißheiten zu tun. Oft kann man die Unsicherheiten vernachlässigen und mit Schätzungen, mittleren oder erwarteten Werten arbeiten. Es gibt jedoch Probleme, deren Wesen gerade durch den Zufall bestimmt ist. Man würde den Kern des Problems nicht treffen, wollte man versuchen, den Zufallsfaktor zu eli minieren. In solchen Fällen muß das Problem mit wahrscheinlichkeitstheoretischen oder stochastischen Methoden angepackt werden. Man hat es dabei fast immer mit dynamischen, zeitlichen Abläufen zu tun. Die Pro bleme fallen daher in das Gebiet der stochastischen Prozesse. Die grundlegenden Instru mente zur Behandlung der stochastischen Probleme des Operations Research bilden die Erneuerungstheorie und die Theorie der Markoff-Ketten (Kapitel 2 und 3). Wichtige Anwendungen davon treten bei den Warteschlangensystemen (Kapitel4) und der dyna mischen Optimierung (Kapitel 5) auf. Von vorrangiger, praktischer Bedeutung ist die numerische Behandlung der stochastischen Probleme des Operations Research. Hierflir legen die Simulations-und Monte-Cario-Methoden (Kapitel 6) weitreichende Ansätze bereit. Es wird hier keinesfalls eine umfassende, vollständige Darstellung der einzelnen Gebiete angestrebt. Im Vordergrund steht vielmehr eine Einführung in die wichtigsten, ftir die jeweiligen Problemkreise charakteristischen Gedankengänge. Selbstverständlich beruhen die dargestellten stochastischen Methoden auf der allgemeinen Wahrscheinlichkeits theorie. Daher ist im Kapitell eine knapp gehaltene Einführung in die Wahrscheinlich keitstheorie vorangestellt, die deren wesentlichsten Ergebnisse enthält, wobei zum größten Teil auf die Beweise verzichtet wurde. Der Leser, der mit der Wahrscheinlich keitstheorie vertraut ist, kann dieses Kapitel überspringen.

Inequalities for Finite Difference Equations

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Author: B.G. Pachpatte

Publisher: CRC Press

ISBN: 9780824706579

Category: Mathematics

Page: 528

View: 4205

"A treatise on finite difference ineuqalities that have important applications to theories of various classes of finite difference and sum-difference equations, including several linear and nonlinear finite difference inequalities appearing for the first time in book form."

Analysis II

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Author: Wolfgang Walter

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642967922

Category: Mathematics

Page: 398

View: 1224

Dem erfolgreichen Konzept von Analysis I folgend, wird auch im zweiten Teil dieses zweibändigen Analysis-Werkes viel Wert auf historische Zusammenhänge, Ausblicke und die Entwicklung der Analysis gelegt. Zu den Besonderheiten, die über den kanonischen Stoff des zweiten und dritten Semesters einer Analysisvorlesung hinausgehen, gehört das Lemma von Marston Morse. Die Grundtatsachen über die verschiedenen Integralbegriffe werden allesamt aus Sätzen über verallgemeinerte Limites (Moore-Smith-Konvergenz) abgeleitet. Die C?-Approximation von Funktionen (Friedrich Mollifiers) wird ebenso behandelt, wie die Theorie der absolut stetigen Funktionen. Bei den Fourierreihen wird die klassische Theorie in Weiterführung einer von Chernoff und Redheffer entwickelten Methode behandelt. Zahlreiche Beispiele, Übungsaufgaben und Anwendungen, z.B. aus der Physik und Astronomie runden dieses Lehrbuch ab.

Buddenbrooks-Handbuch

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Author: Nicole Mattern,Stefan Neuhaus

Publisher: J.B. Metzler

ISBN: 9783476046499

Category: Literary Criticism

Page: 312

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"Buddenbrooks. Verfall einer Familie" (1901) legte den Grundstein für Thomas Manns außergewöhnliche Karriere als Schriftsteller und Repräsentant der deutschen Literatur und Kultur weltweit. Der Roman zählt nicht nur zu den nobelpreisgekrönten und meistgelesenen, sondern auch zu den meistinterpretierten Texten der deutschsprachigen Literatur. Das Handbuch bündelt die umfassende Forschung über den Roman und präsentiert neben der Entstehungs- und Rezeptionsgeschichte auch die zentralen Themen und Strukturen. Eingegangen wird nicht nur auf Familie, Ökonomie und Religion, sondern auch auf scheinbare Randthemen wie Essen und Trinken oder Elemente des Phantastischen. Zusätzlich eröffnet das Handbuch interpretatorische und literaturtheoretische Zugänge zum Text, von der Sozialgeschichte über Erinnerungs- und Gedächtnistheorien oder Weiblichkeits- und Männlichkeitskonstruktionen bis zur Wissenspoetologie.

Spectral Synthesis

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Author: John J. Benedetto

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322966615

Category: Technology & Engineering

Page: 281

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Versuchsplanung und Modellwahl

Statistische Planung und Auswertung von Experimenten mit stetigem oder kategorialem Response

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Author: Helge Toutenburg

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642579809

Category: Mathematics

Page: 471

View: 9735