Harmonic Analysis

From Fourier to Wavelets

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Author: María Cristina Pereyra,Lesley A. Ward

Publisher: American Mathematical Soc.

ISBN: 0821875663

Category: Mathematics

Page: 410

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In the last 200 years, harmonic analysis has been one of the most influential bodies of mathematical ideas, having been exceptionally significant both in its theoretical implications and in its enormous range of applicability throughout mathematics, science, and engineering. In this book, the authors convey the remarkable beauty and applicability of the ideas that have grown from Fourier theory. They present for an advanced undergraduate and beginning graduate student audience the basics of harmonic analysis, from Fourier's study of the heat equation, and the decomposition of functions into sums of cosines and sines (frequency analysis), to dyadic harmonic analysis, and the decomposition of functions into a Haar basis (time localization). While concentrating on the Fourier and Haar cases, the book touches on aspects of the world that lies between these two different ways of decomposing functions: time-frequency analysis (wavelets). Both finite and continuous perspectives are presented, allowing for the introduction of discrete Fourier and Haar transforms and fast algorithms, such as the Fast Fourier Transform (FFT) and its wavelet analogues. The approach combines rigorous proof, inviting motivation, and numerous applications. Over 250 exercises are included in the text. Each chapter ends with ideas for projects in harmonic analysis that students can work on independently. This book is published in cooperation with IAS/Park City Mathematics Institute.

Differentialgeometrie

Kurven - Flächen - Mannigfaltigkeiten

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Author: Wolfgang Kühnel

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3834896551

Category: Mathematics

Page: 280

View: 2336

Dieses Buch ist eine Einführung in die Differentialgeometrie. Zunächst geht es um die klassischen Aspekte wie die Geometrie von Kurven und Flächen, bevor dann höherdimensionale Flächen sowie abstrakte Mannigfaltigkeiten betrachtet werden. Die Nahtstelle ist dabei das zentrale Kapitel "Die innere Geometrie von Flächen". Dieses führt den Leser bis hin zu dem berühmten Satz von Gauß-Bonnet, der ein entscheidendes Bindeglied zwischen lokaler und globaler Geometrie darstellt. Die zweite Hälfte des Buches ist der Riemannschen Geometrie gewidmet. Den Abschluss bildet ein Kapitel über "Einstein-Räume", die eine große Bedeutung sowohl in der "Reinen Mathematik" als auch in der Allgemeinen Relativitätstheorie von A. Einstein haben. Es wird großer Wert auf Anschaulichkeit gelegt, was durch zahlreiche Abbildungen unterstützt wird. Im Laufe der Neuauflagen wurde der Text erweitert, neue Aufgaben wurden hinzugefügt und am Ende des Buches wurden zusätzliche Hinweise zur Lösung der Übungsaufgaben ergänzt. Der Text wurde für die fünfte Auflage gründlich durchgesehen und an einigen Stellen verbessert.

Algebra

Aus dem Englischen übersetzt von Annette A’Campo

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Author: Michael Artin

Publisher: Birkhäuser

ISBN: 9783764359386

Category: Mathematics

Page: 705

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Important though the general concepts and propositions may be with which the modem and industrious passion for axiomatizing and generalizing has presented us, in algebra perhaps more than anywhere else, nevertheless I am convinced that the special problems in all their complexity constitute the stock and core of mathematics, and that to master their difficulties requires on the whole the harder labor. HERMANN WEYL Die Arbeit an diesem Buch begann vor etwa zwanzig Jahren mit Aufzeichnungen zur Ergänzung meiner Algebravorlesungen. Ich wollte einige konkrete Themen, wie Symmetrie, lineare Gruppen und quadratische Zahlkörper, ausführlicher be­ handeln als dies im vorgesehenen Text der Fall war, und darüberhinaus wollte ich den Schwerpunkt in der Gruppentheorie von den Permutationsgruppen auf Matrixgruppen verlagern. Ein anderes ständig wiederkehrendes Thema, nämlich Gitter, sind spontan aufgetaucht. Ich hoffte, der konkrete Stoff könne das Interesse der Studenten wecken und gleichzeitig die Abstraktionen verständlicher machen, kurz gesagt, sie sollten weiter kommen, indem sie beides gleichzeitig lernten. Das bewährte sich gut. Es dauerte einige Zeit, bis ich entschieden hatte, welche Themen ich behandeln wollte, und allmählich verteilte ich mehr und mehr Aufzeichnungen und ging schließlich dazu über, die ganze Vorlesung mit diesem Skript zu bestrei­ ten. Auf diese Weise ist ein Buch entstanden, das, wie ich meine, etwas anders ist als die existierenden Bücher. Allerdings haben mir die Probleme, die ich damit hatte, die einzelnen Teile des Buches zu einem Ganzen zusammenzufügen, einige Kopfschmerzen bereitet; ich kann also nicht empfehlen, auf diese Art anzufangen, ein Buch zu schreiben.

An Introduction to Harmonic Analysis

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Author: Yitzhak Katznelson

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 9780521543590

Category: Mathematics

Page: 314

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First published in 1968, An Introduction to Harmonic Analysis has firmly established itself as a classic text and a favorite for students and experts alike. Professor Katznelson starts the book with an exposition of classical Fourier series. The aim is to demonstrate the central ideas of harmonic analysis in a concrete setting, and to provide a stock of examples to foster a clear understanding of the theory. Once these ideas are established, the author goes on to show that the scope of harmonic analysis extends far beyond the setting of the circle group, and he opens the door to other contexts by considering Fourier transforms on the real line as well as a brief look at Fourier analysis on locally compact abelian groups. This new edition has been revised by the author, to include several new sections and a new appendix.

Generalized Harmonic Analysis and Wavelet Packets

An Elementary Treatment of Theory and Applications

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Author: Khalifa Trimeche

Publisher: CRC Press

ISBN: 9789056993290

Category: Mathematics

Page: 320

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The book presents a more comprehensive treatment of transmutation operators associated with the Bessel operator, and explores many of their properties. They are fundamental in the complete study of the Bessel harmonic analysis and the Bessel wavelet packets. Many applications of these theories and their generalizations have been injected throughout the text by way of a rich collection of problems and references. The results and methods in this book should be of interest to graduate and researchers working in special functions such as Fourier analysis, hypergroup and operator theories, differential equations, probability theory and mathematical physics. Background materials are given in adequate detail to enable a graduate student to proceed rapidly from the very basics of the frontier of research in the area of generalized harmonic analysis and wavelets.

A Panorama of Harmonic Analysis

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Author: Steven Krantz

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 9780883850312

Category: Mathematics

Page: 357

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A Panorama of Harmonic Analysis treats the subject of harmonic analysis, from its earliest beginnings to the latest research. Following both an historical and a conceptual genesis, the book discusses Fourier series of one and several variables, the Fourier transform, spherical harmonics, fractional integrals, and singular integrals on Euclidean space. The climax of the book is a consideration of the earlier ideas from the point of view of spaces of homogeneous type. The book culminates with a discussion of wavelets-one of the newest ideas in the subject. A Panorama of Harmonic Analysis is intended for graduate students, advanced undergraduates, mathematicians, and anyone wanting to get a quick overview of the subject of cummutative harmonic analysis. Applications are to mathematical physics, engineering and other parts of hard science. Required background is calculus, set theory, integration theory, and the theory of sequences and series.

Mathematik und Technologie

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Author: Christiane Rousseau,Yvan Saint-Aubin

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642300928

Category: Mathematics

Page: 609

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Zusammen mit der Abstraktion ist die Mathematik das entscheidende Werkzeug für technologische Innovationen. Das Buch bietet eine Einführung in zahlreiche Anwendungen der Mathematik auf dem Gebiet der Technologie. Meist werden moderne Anwendungen dargestellt, die heute zum Alltag gehören. Die mathematischen Grundlagen für technologische Anwendungen sind dabei relativ elementar, was die Leistungsstärke der mathematischen Modellbildung und der mathematischen Hilfsmittel beweist. Mit zahlreichen originellen Übungen am Ende eines jeden Kapitels.

Harmonic Analysis and Applications

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Author: John J. Benedetto

Publisher: CRC Press

ISBN: 9780849378799

Category: Mathematics

Page: 368

View: 7699

Harmonic analysis plays an essential role in understanding a host of engineering, mathematical, and scientific ideas. In Harmonic Analysis and Applications, the analysis and synthesis of functions in terms of harmonics is presented in such a way as to demonstrate the vitality, power, elegance, usefulness, and the intricacy and simplicity of the subject. This book is about classical harmonic analysis - a textbook suitable for students, and an essay and general reference suitable for mathematicians, physicists, and others who use harmonic analysis. Throughout the book, material is provided for an upper level undergraduate course in harmonic analysis and some of its applications. In addition, the advanced material in Harmonic Analysis and Applications is well-suited for graduate courses. The course is outlined in Prologue I. This course material is excellent, not only for students, but also for scientists, mathematicians, and engineers as a general reference. Chapter 1 covers the Fourier analysis of integrable and square integrable (finite energy) functions on R. Chapter 2 of the text covers distribution theory, emphasizing the theory's useful vantage point for dealing with problems and general concepts from engineering, physics, and mathematics. Chapter 3 deals with Fourier series, including the Fourier analysis of finite and infinite sequences, as well as functions defined on finite intervals. The mathematical presentation, insightful perspectives, and numerous well-chosen examples and exercises in Harmonic Analysis and Applications make this book well worth having in your collection.

An Introduction to Wavelet Analysis

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Author: David F. Walnut

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9780817639624

Category: Computers

Page: 449

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"An Introduction to Wavelet Analysis provides a comprehensive presentation of the conceptual basis of wavelet analysis, including the construction and application of wavelet bases.

New Trends in Applied Harmonic Analysis

Sparse Representations, Compressed Sensing, and Multifractal Analysis

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Author: Akram Aldroubi,Carlos Cabrelli,Stephane Jaffard,Ursula Molter

Publisher: Birkhäuser

ISBN: 3319278738

Category: Mathematics

Page: 334

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This volume is a selection of written notes corresponding to courses taught at the CIMPA School: "New Trends in Applied Harmonic Analysis: Sparse Representations, Compressed Sensing and Multifractal Analysis". New interactions between harmonic analysis and signal and image processing have seen striking development in the last 10 years, and several technological deadlocks have been solved through the resolution of deep theoretical problems in harmonic analysis. New Trends in Applied Harmonic Analysis focuses on two particularly active areas that are representative of such advances: multifractal analysis, and sparse representation and compressed sensing. The contributions are written by leaders in these areas, and cover both theoretical aspects and applications. This work should prove useful not only to PhD students and postdocs in mathematics and signal and image processing, but also to researchers working in related topics.

Approximation Theory

From Taylor Polynomials to Wavelets

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Author: Ole Christensen,Khadija Laghrida Christensen

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 0817644482

Category: Mathematics

Page: 156

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This concisely written book gives an elementary introduction to a classical area of mathematics – approximation theory – in a way that naturally leads to the modern field of wavelets. The exposition, driven by ideas rather than technical details and proofs, demonstrates the dynamic nature of mathematics and the influence of classical disciplines on many areas of modern mathematics and applications. Featuring classical, illustrative examples and constructions, exercises, and a discussion of the role of wavelets to areas such as digital signal processing and data compression, the book is one of the few to describe wavelets in words rather than mathematical symbols.

Mathematisches Denken

Vom Vergnügen am Umgang mit Zahlen

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Author: T.W. Körner

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3034850018

Category: Science

Page: 719

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Dieses Buch wendet sich zuallererst an intelligente Schüler ab 14 Jahren sowie an Studienanfänger, die sich für Mathematik interessieren und etwas mehr als die Anfangsgründe dieser Wissenschaft kennenlernen möchten. Es gibt inzwischen mehrere Bücher, die eine ähnliche Zielstellung verfolgen. Besonders gern erinnere ich mich an das Werk Vom Einmaleins zum Integral von Colerus, das ich in meiner Kindheit las. Es beginnt mit der folgenden entschiedenen Feststellung: Die Mathematik ist eine Mausefalle. Wer einmal in dieser Falle gefangen sitzt, findet selten den Ausgang, der zurück in seinen vormathematischen Seelenzustand leitet. ([49], S. 7) Einige dieser Bücher sind im Anhang zusammengestellt und kommen tiert. Tatsächlich ist das Unternehmen aber so lohnenswert und die Anzahl der schon vorhandenen Bücher doch so begrenzt, daß ich mich nicht scheue, ihnen ein weiteres hinzuzufügen. An zahlreichen amerikanischen Universitäten gibt es Vorlesungen, die gemeinhin oder auch offiziell als ,,Mathematik für Schöngeister'' firmieren. Dieser Kategorie ist das vorliegende Buch nicht zuzuordnen. Statt dessen soll es sich um eine ,,Mathematik für Mathematiker'' handeln, für Mathema tiker freilich, die noch sehr wenig von der Mathematik verstehen. Weshalb aber sollte nicht der eine oder andere von ihnen eines Tages den Autor dieses 1 Buches durch seine Vorlesungen in Staunen versetzen? Ich hoffe, daß auch meine Mathematikerkollegen Freude an dem Werk haben werden, und ich würde mir wünschen, daß auch andere Leser, bei denen die Wertschätzung für die Mathematik stärker als die Furcht vor ihr ist, Gefallen an ihm finden mögen.

Principles of Harmonic Analysis

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Author: Anton Deitmar,Siegfried Echterhoff

Publisher: Springer

ISBN: 3319057928

Category: Mathematics

Page: 332

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This book offers a complete and streamlined treatment of the central principles of abelian harmonic analysis: Pontryagin duality, the Plancherel theorem and the Poisson summation formula, as well as their respective generalizations to non-abelian groups, including the Selberg trace formula. The principles are then applied to spectral analysis of Heisenberg manifolds and Riemann surfaces. This new edition contains a new chapter on p-adic and adelic groups, as well as a complementary section on direct and projective limits. Many of the supporting proofs have been revised and refined. The book is an excellent resource for graduate students who wish to learn and understand harmonic analysis and for researchers seeking to apply it.

An Introduction to Frames and Riesz Bases

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Author: Ole Christensen

Publisher: Birkhäuser

ISBN: 3319256130

Category: Mathematics

Page: 704

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This revised and expanded monograph presents the general theory for frames and Riesz bases in Hilbert spaces as well as its concrete realizations within Gabor analysis, wavelet analysis, and generalized shift-invariant systems. Compared with the first edition, more emphasis is put on explicit constructions with attractive properties. Based on the exiting development of frame theory over the last decade, this second edition now includes new sections on the rapidly growing fields of LCA groups, generalized shift-invariant systems, duality theory for as well Gabor frames as wavelet frames, and open problems in the field. Key features include: *Elementary introduction to frame theory in finite-dimensional spaces * Basic results presented in an accessible way for both pure and applied mathematicians * Extensive exercises make the work suitable as a textbook for use in graduate courses * Full proofs includ ed in introductory chapters; only basic knowledge of functional analysis required * Explicit constructions of frames and dual pairs of frames, with applications and connections to time-frequency analysis, wavelets, and generalized shift-invariant systems * Discussion of frames on LCA groups and the concrete realizations in terms of Gabor systems on the elementary groups; connections to sampling theory * Selected research topics presented with recommendations for more advanced topics and further readin g * Open problems to stimulate further research An Introduction to Frames and Riesz Bases will be of interest to graduate students and researchers working in pure and applied mathematics, mathematical physics, and engineering. Professionals working in digital signal processing who wish to understand the theory behind many modern signal processing tools may also find this book a useful self-study reference. Review of the first edition: "Ole Christensen’s An Introduction to Frames and Riesz Bases is a first-rate introduction to the field ... . The book provides an excellent exposition of these topics. The material is broad enough to pique the interest of many readers, the included exercises supply some interesting challenges, and the coverage provides enough background for those new to the subject to begin conducting original research." — Eric S. Weber, American Mathematical Monthly, Vol. 112, February, 2005

Wavelets

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Author: Alfred Karl Louis,Peter Maass,Andreas Rieder

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 9783519120940

Category: Technology & Engineering

Page: 330

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In der 2. Auflage wird u.a. der Vorteil der Wavelet-Transformation gegenüber der gef. Fourier-Transformation deutlich herausgearbeitet. Die Konstruktionsprinzipien orthogonaler und biorthogonaler Wavelets werden durch Beispiele weitergehend erläutert. Zahlreiche Aufgaben erleichtern das Verständnis des Stoffes.

Bilddatenkompression

Grundlagen, Codierung, MPEG, JPEG

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Author: Tilo Strutz

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322918122

Category: Computers

Page: 255

View: 2915

Dieses Buch befasst sich mit den allgemeinen Verfahren und Methoden der Datenkompression und geht speziell auf deren Einsatz in Systemen zur Bilddatenkompression ein. Anhand vieler Beispiele werden die Algorithmen erläutert und mit Quelltexten in der Programmiersprache C unterlegt. Den modernen Verfahren der wavelet-basierten Kompression wird große Aufmerksamkeit gewidmet. Das Buch ist als Lehrbuch und auch als Nachschlagewerk geeignet.

Frühe mathematische Bildung – Ziele und Gelingensbedingungen für den Elementar- und Primarbereich

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Author: Stiftung "Haus der kleinen Forscher"

Publisher: Verlag Barbara Budrich

ISBN: 3847410687

Category: Education

Page: 230

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Im Rahmen der Schriftenreihe „Wissenschaftliche Untersuchungen zur Arbeit der Stiftung ‚Haus der kleinen Forscher‘“ werden regelmäßig wissenschaftliche Beiträge von renommierten Expertinnen und Experten aus dem Bereich der frühen Bildung veröffentlicht. Diese Schriftenreihe dient einem fachlichen Dialog zwischen Stiftung, Wissenschaft und Praxis, mit dem Ziel, allen Kitas, Horten und Grundschulen in Deutschland fundierte Unterstützung für ihren frühkindlichen Bildungsauftrag zu geben. Der vorliegende achte Band der Reihe mit einem Geleitwort von Kristina Reiss stellt die Ziele und Gelingensbedingungen mathematischer Bildung im Elementarund Primarbereich in den Fokus. Christiane Benz, Meike Grüßing, Jens Holger Lorenz, Christoph Selter und Bernd Wollring spezifizieren in ihrer Expertise pädagogisch-inhaltliche Zieldimensionen mathematischer Bildung im Kita- und Grundschulalter. Neben einer theoretischen Fundierung verschiedener Zielbereiche werden Instrumente für deren Messung aufgeführt. Des Weiteren erörtern die Autorinnen und Autoren Gelingensbedingungen für eine effektive und wirkungsvolle frühe mathematische Bildung in der Praxis. Sie geben zudem Empfehlungen für die Weiterentwicklung der Stiftungsangebote und die wissenschaftliche Begleitung der Stiftungsarbeit im Bereich Mathematik. Das Schlusskapitel des Bandes beschreibt die Umsetzung dieser fachlichen Empfehlungen in den inhaltlichen Angeboten der Stiftung „Haus der kleinen Forscher“.

Der Kompass

eine Erfindung verändert die Welt

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Author: Amir D. Aczel

Publisher: N.A

ISBN: 9783498000561

Category:

Page: 174

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Lehr- und Wanderjahre eines Mathematikers

Aus dem Französischen von Theresia Übelhör

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Author: André Weil

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3034850476

Category: Science

Page: 212

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Mein Leben, oder zumindest das, was diesen Namen verdient -ein außer gewöhnlich glückliches Leben mit einigen Schicksalsschlägen -erstreckte sich auf die Zeit zwischen dem 6. Mai 1906, dem Tag meiner Geburt, und dem 24. Mai 1986, dem Todestag meiner Frau und Gefährtin Eveline. Wenn auf diesen Seiten, die ihr gewidmet sind, von meiner Frau recht wenig die Rede sein wird, heißt das nicht, daß sie in meinem Leben und in meinen Gedanken einen geringen Platz eingenommen hätte. Sie war im Gegenteil, beinahe vom Tag unserer ersten Begegnung an, so eng damit verwoben, daß von mir oder von ihr zu sprechen ein und dasselbe ist. Ihre Anwesenheit beziehungsweise ihre Abwesenheit bestimmte die Textur meines ganzen Lebens. Was könnte ich anderes dazu sagen, als daß unsere Ehe eine von jenen war, die La Rochefoucauld Lügen strafen? »Fulsere vere candidi mihi soles . . . . « Ebenso wird meine Schwester kaum erwähnt werden. Es ist schon lange her, daß ich meine Erinnerungen an sie Simone Petrement mitgeteilt habe, die sie in ihre gute Biographie La vie de Simone Weil einfließen ließ, wo man viele Einzelheiten über unsere gemeinsame Kindheit erfahren kann, und es wäre unnötig, dies hier zu wiederholen. Als Kinder waren wir unzertrennlich, aber ich war der große Bruder und sie die kleine Schwester. Später waren wir selten zusammen, und meist sprachen wir in scherzhaftem Ton miteinander, denn sie hatte ein fröhliches und humorvolles Naturell, wie alle, die sie kannten, bestätigt haben.