Matrix Algebra

Theory, Computations, and Applications in Statistics

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Author: James E. Gentle

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 0387708723

Category: Computers

Page: 528

View: 8147

This much-needed work presents, among other things, the relevant aspects of the theory of matrix algebra for applications in statistics. Written in an informal style, it addresses computational issues and places more emphasis on applications than existing texts.

Hierarchische Matrizen

Algorithmen und Analysis

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Author: Wolfgang Hackbusch

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3642002218

Category: Mathematics

Page: 451

View: 2527

Bei der Diskretisierung von Randwertaufgaben und Integralgleichungen entstehen große, eventuell auch voll besetzte Matrizen. In dem Band stellt der Autor eine neuartige Methode dar, die es erstmals erlaubt, solche Matrizen nicht nur effizient zu speichern, sondern auch alle Matrixoperationen einschließlich der Matrixinversion bzw. der Dreieckszerlegung approximativ durchzuführen. Anwendung findet diese Technik nicht nur bei der Lösung großer Gleichungssysteme, sondern auch bei Matrixgleichungen und der Berechnung von Matrixfunktionen.

Mathematik mit DERIVE

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Author: Wolfram Koepf,Adi Ben-Israel,Robert P. Gilbert

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322831175

Category: Technology & Engineering

Page: 394

View: 6842

Das Buch ist ein Lehrbuch der höheren Mathematik, insbesondere der Analysis einer Variablen. Neu ist die Zuhilfenahme des symbolischen Mathematikprogramms DERIVE als technisches Hilfsmittel zur praxisnahen und dennoch strengen Wissensvermittlung. Alle dargestellten Konzepte werden durch praktische Übungen mit DERIVE unterstützt. Dabei werden sowohl die numerischen, die symbolischen als auch die graphischen Fähigkeiten solcher Systeme zum besseren Verständnis der betrachteten Konzepte herangezogen.

Statistics for Earth and Environmental Scientists

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Author: John H. Schuenemeyer,Lawrence J. Drew

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 1118102215

Category: Mathematics

Page: 384

View: 1245

A comprehensive treatment of statistical applications for solvingreal-world environmental problems A host of complex problems face today's earth science community,such as evaluating the supply of remaining non-renewable energyresources, assessing the impact of people on the environment,understanding climate change, and managing the use of water. Propercollection and analysis of data using statistical techniquescontributes significantly toward the solution of these problems.Statistics for Earth and Environmental Scientists presentsimportant statistical concepts through data analytic tools andshows readers how to apply them to real-world problems. The authors present several different statistical approaches tothe environmental sciences, including Bayesian and nonparametricmethodologies. The book begins with an introduction to types ofdata, evaluation of data, modeling and estimation, randomvariation, and sampling—all of which are explored throughcase studies that use real data from earth science applications.Subsequent chapters focus on principles of modeling and the keymethods and techniques for analyzing scientific data,including: Interval estimation and Methods for analyzinghypothesis testingof means time series data Spatial statistics Multivariate analysis Discrete distributions Experimental design Most statistical models are introduced by concept andapplication, given as equations, and then accompanied by heuristicjustification rather than a formal proof. Data analysis, modelbuilding, and statistical inference are stressed throughout, andreaders are encouraged to collect their own data to incorporateinto the exercises at the end of each chapter. Most data sets,graphs, and analyses are computed using R, but can be worked withusing any statistical computing software. A related websitefeatures additional data sets, answers to selected exercises, and Rcode for the book's examples. Statistics for Earth and Environmental Scientists is anexcellent book for courses on quantitative methods in geology,geography, natural resources, and environmental sciences at theupper-undergraduate and graduate levels. It is also a valuablereference for earth scientists, geologists, hydrologists, andenvironmental statisticians who collect and analyze data in theireveryday work.

Model Calibration and Parameter Estimation

For Environmental and Water Resource Systems

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Author: Ne-Zheng Sun,Alexander Sun

Publisher: Springer

ISBN: 1493923234

Category: Mathematics

Page: 621

View: 8880

This three-part book provides a comprehensive and systematic introduction to these challenging topics such as model calibration, parameter estimation, reliability assessment, and data collection design. Part 1 covers the classical inverse problem for parameter estimation in both deterministic and statistical frameworks, Part 2 is dedicated to system identification, hyperparameter estimation, and model dimension reduction, and Part 3 considers how to collect data and construct reliable models for prediction and decision-making. For the first time, topics such as multiscale inversion, stochastic field parameterization, level set method, machine learning, global sensitivity analysis, data assimilation, model uncertainty quantification, robust design, and goal-oriented modeling, are systematically described and summarized in a single book from the perspective of model inversion, and elucidated with numerical examples from environmental and water resources modeling. Readers of this book will not only learn basic concepts and methods for simple parameter estimation, but also get familiar with advanced methods for modeling complex systems. Algorithms for mathematical tools used in this book, such as numerical optimization, automatic differentiation, adaptive parameterization, hierarchical Bayesian, metamodeling, Markov chain Monte Carlo, are covered in details. This book can be used as a reference for graduate and upper level undergraduate students majoring in environmental engineering, hydrology, and geosciences. It also serves as an essential reference book for professionals such as petroleum engineers, mining engineers, chemists, mechanical engineers, biologists, biology and medical engineering, applied mathematicians, and others who perform mathematical modeling.

Adaptive Robust Control Systems

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Author: Anh Tuan Le

Publisher: BoD – Books on Demand

ISBN: 9535137964

Category: Technology & Engineering

Page: 362

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This book focuses on the applications of robust and adaptive control approaches to practical systems. The proposed control systems hold two important features: (1) The system is robust with the variation in plant parameters and disturbances (2) The system adapts to parametric uncertainties even in the unknown plant structure by self-training and self-estimating the unknown factors. The various kinds of robust adaptive controls represented in this book are composed of sliding mode control, model-reference adaptive control, gain-scheduling, H-infinity, model-predictive control, fuzzy logic, neural networks, machine learning, and so on. The control objects are very abundant, from cranes, aircrafts, and wind turbines to automobile, medical and sport machines, combustion engines, and electrical machines.

Wahrscheinlichkeitstheorie und Stochastische Prozesse

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Author: Michael Mürmann

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 364238160X

Category: Mathematics

Page: 428

View: 8171

Dieses Lehrbuch beschäftigt sich mit den zentralen Gebieten einer maßtheoretisch orientierten Wahrscheinlichkeitstheorie im Umfang einer zweisemestrigen Vorlesung. Nach den Grundlagen werden Grenzwertsätze und schwache Konvergenz behandelt. Es folgt die Darstellung und Betrachtung der stochastischen Abhängigkeit durch die bedingte Erwartung, die mit der Radon-Nikodym-Ableitung realisiert wird. Sie wird angewandt auf die Theorie der stochastischen Prozesse, die nach der allgemeinen Konstruktion aus der Untersuchung von Martingalen und Markov-Prozessen besteht. Neu in einem Lehrbuch über allgemeine Wahrscheinlichkeitstheorie ist eine Einführung in die stochastische Analysis von Semimartingalen auf der Grundlage einer geeigneten Stetigkeitsbedingung mit Anwendungen auf die Theorie der Finanzmärkte. Das Buch enthält zahlreiche Übungen, teilweise mit Lösungen. Neben der Theorie vertiefen Anmerkungen, besonders zu mathematischen Modellen für Phänomene der Realität, das Verständnis.​

Geometrische Methoden in der Invariantentheorie

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Author: Hanspeter Kraft

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3663101436

Category: Technology & Engineering

Page: 308

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In dieser Einführung geht es vor allem um die geometrischen Aspekte der Invariantentheorie. Die hauptsächliche Motivation bildet das Studium von Klassifikations- und Normalformenproblemen, die auch historisch der Ausgangspunkt für invariantentheoretische Untersuchungen waren.

Stochastik

Einführung in die Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik

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Author: Hans-Otto Georgii

Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG

ISBN: 3110359707

Category: Mathematics

Page: 448

View: 7061

Dieses Lehrbuch gibt eine Einführung in die "Mathematik des Zufalls", bestehend aus den beiden Teilbereichen Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik. Die stochastischen Konzepte, Modelle und Methoden werden durch typische Anwendungsbeispiele motiviert und anschließend systematisch entwickelt. Der dafür notwendige maßtheoretische Rahmen wird gleich zu Beginn auf elementarem Niveau bereitgestellt. Zahlreiche Übungsaufgaben, zum Teil mit Lösungsskizzen, illustrieren und ergänzen den Text. Zielgruppe sind Studierende der Mathematik ab dem dritten Semester, sowie Naturwissenschaftler und Informatiker mit Interesse an den mathematischen Grundlagen der Stochastik. Die 5. Auflage wurde nochmals bearbeitet und maßvoll ergänzt.

Statistik-Workshop für Programmierer

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Author: Allen B. Downey

Publisher: O'Reilly Germany

ISBN: 3868993436

Category: Computers

Page: 160

View: 8457

Wenn Sie programmieren können, beherrschen Sie bereits Techniken, um aus Daten Wissen zu extrahieren. Diese kompakte Einführung in die Statistik zeigt Ihnen, wie Sie rechnergestützt, anstatt auf mathematischem Weg Datenanalysen mit Python durchführen können. Praktischer Programmier-Workshop statt grauer Theorie: Das Buch führt Sie anhand eines durchgängigen Fallbeispiels durch eine vollständige Datenanalyse -- von der Datensammlung über die Berechnung statistischer Kennwerte und Identifikation von Mustern bis hin zum Testen statistischer Hypothesen. Gleichzeitig werden Sie mit statistischen Verteilungen, den Regeln der Wahrscheinlichkeitsrechnung, Visualisierungsmöglichkeiten und vielen anderen Arbeitstechniken und Konzepten vertraut gemacht. Statistik-Konzepte zum Ausprobieren: Entwickeln Sie über das Schreiben und Testen von Code ein Verständnis für die Grundlagen von Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik: Überprüfen Sie das Verhalten statistischer Merkmale durch Zufallsexperimente, zum Beispiel indem Sie Stichproben aus unterschiedlichen Verteilungen ziehen. Nutzen Sie Simulationen, um Konzepte zu verstehen, die auf mathematischem Weg nur schwer zugänglich sind. Lernen Sie etwas über Themen, die in Einführungen üblicherweise nicht vermittelt werden, beispielsweise über die Bayessche Schätzung. Nutzen Sie Python zur Bereinigung und Aufbereitung von Rohdaten aus nahezu beliebigen Quellen. Beantworten Sie mit den Mitteln der Inferenzstatistik Fragestellungen zu realen Daten.

Zeitreihenmodelle

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Author: Andrew C. Harvey

Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG

ISBN: 3486786741

Category: Business & Economics

Page: 396

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Gegenstand des Werkes sind Analyse und Modellierung von Zeitreihen. Es wendet sich an Studierende und Praktiker aller Disziplinen, in denen Zeitreihenbeobachtungen wichtig sind.

Lineare Algebra

Einführung, Grundlagen, Übungen

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Author: Howard Anton

Publisher: Springer Verlag

ISBN: 9783827403247

Category: Mathematics

Page: 680

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In Ihrer Hand liegt ein Lehrbuch - in sieben englischsprachigen Ausgaben praktisch erprobt - das Sie mit groem didaktischen Geschick, zudem angereichert mit zahlreichen Ubungsaufgaben, in die Grundlagen der linearen Algebra einfuhrt. Kenntnisse der Analysis werden fur das Verstandnis nicht generell vorausgesetzt, sind jedoch fur einige besonders gekennzeichnete Beispiele notig. Padagogisch erfahren, behandelt der Autor grundlegende Beweise im laufenden Text; fur den interessierten Leser jedoch unverzichtbare Beweise finden sich am Ende der entsprechenden Kapitel. Ein weiterer Vorzug des Buches: Die Darstellung der Zusammenhange zwischen den einzelnen Stoffgebieten - linearen Gleichungssystemen, Matrizen, Determinanten, Vektoren, linearen Transformationen und Eigenwerten.

Mathematik für Informatiker

Ein praxisbezogenes Lehrbuch

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Author: Peter Hartmann

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3834820024

Category: Computers

Page: 520

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Dieses Buch enthält den Mathematik-Stoff, der für das Informatik-Studium an Fachhochschulen benötigt wird. Die Stoffauswahl und Ausführlichkeit der Darstellung sind auf die Informatik ausgerichtet und der praxisorientierten Ausbildung an Fachhochschulen angepasst. Das heißt: Sie finden immer wieder konkrete Anwendungen aus der Informatik, so erkennen Sie die Nützlichkeit der Mathematik für Ihr Fachgebiet. Das Buch zeigt durch die ausführliche Motivation der Ergebnisse, durch viele Beispiele, durch das ständige Aufzeigen von Querbezügen zwischen Mathematik und Informatik und auch durch gelegentliche Ausblicke in die Welt der "richtigen" Mathematik, dass Mathematik nicht nur nützlich ist, sondern interessant sein kann und sogar Spaß macht.

Quantum Computing verstehen

Grundlagen - Anwendungen - Perspektiven

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Author: Matthias Homeister

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3834892416

Category: Science

Page: 303

View: 8963

Quantenrechner versprechen ungeahnte Rechenleistung. Quantenverschlüsselungs-Systeme sind sicherer als alle Alternativen. Theoretische Informatiker überdenken die Grundlagen des Rechnens neu - die Forschungen zum Quantencomputer haben die Informatik verändert. Dieses Buch führt anschaulich und von Beginn an auf Beispiele gestützt in die Grundlagen des Quantum Computing ein. Alle wesentlichen Ergebnisse werden detailliert und intuitiv dargestellt. Der Leser erfährt, was er von dieser Technologie erwarten kann und wo ihre Grenzen liegen. Das Besondere an dieser Einführung ist, dass keine speziellen Kenntnisse vorausgesetzt werden. Alle wichtigen Begriffe werden umfassend eingeführt, ein mathematischer Anhang stellt benötigte Grundlagen kurz dar.

Untersuchungen über höhere Arithmetik

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Author: Carl Friedrich Gauss

Publisher: American Mathematical Soc.

ISBN: 0821842137

Category: Mathematics

Page: 695

View: 3242

In this volume are included all of Gauss's number-theoretic works: his masterpiece, Disquisitiones Arithmeticae, published when Gauss was only 25 years old; several papers published during the ensuing 31 years; and papers taken from material found in Gauss's handwriting after his death. These papers include a fourth, fifth, and sixth proof of the Quadratic Reciprocity Law, researches on biquadratic residues, quadratic forms, and other topics. This reprint of the German translation from Latin of the second edition published in 1889 includes an extensive appendix and concludes with a commentary on the papers (with references, where appropriate, to the relevant pages of the Disquisitiones).

Datenanalyse mit Python

Auswertung von Daten mit Pandas, NumPy und IPython

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Author: Wes McKinney

Publisher: O'Reilly

ISBN: 3960102143

Category: Computers

Page: 542

View: 6807

Erfahren Sie alles über das Manipulieren, Bereinigen, Verarbeiten und Aufbereiten von Datensätzen mit Python: Aktualisiert auf Python 3.6, zeigt Ihnen dieses konsequent praxisbezogene Buch anhand konkreter Fallbeispiele, wie Sie eine Vielzahl von typischen Datenanalyse-Problemen effektiv lösen. Gleichzeitig lernen Sie die neuesten Versionen von pandas, NumPy, IPython und Jupyter kennen.Geschrieben von Wes McKinney, dem Begründer des pandas-Projekts, bietet Datenanalyse mit Python einen praktischen Einstieg in die Data-Science-Tools von Python. Das Buch eignet sich sowohl für Datenanalysten, für die Python Neuland ist, als auch für Python-Programmierer, die sich in Data Science und Scientific Computing einarbeiten wollen. Daten und zugehöriges Material des Buchs sind auf GitHub verfügbar.Aus dem Inhalt:Nutzen Sie die IPython-Shell und Jupyter Notebook für das explorative ComputingLernen Sie Grundfunktionen und fortgeschrittene Features von NumPy kennenSetzen Sie die Datenanalyse-Tools der pandasBibliothek einVerwenden Sie flexible Werkzeuge zum Laden, Bereinigen, Transformieren, Zusammenführen und Umformen von DatenErstellen Sie interformative Visualisierungen mit matplotlibWenden Sie die GroupBy-Mechanismen von pandas an, um Datensätzen zurechtzuschneiden, umzugestalten und zusammenzufassenAnalysieren und manipulieren Sie verschiedenste Zeitreihen-DatenFür diese aktualisierte 2. Auflage wurde der gesamte Code an Python 3.6 und die neuesten Versionen der pandas-Bibliothek angepasst. Neu in dieser Auflage: Informationen zu fortgeschrittenen pandas-Tools sowie eine kurze Einführung in statsmodels und scikit-learn.

Computational Social Network Analysis

Trends, Tools and Research Advances

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Author: Kai Subel,Michel Schultz

Publisher: GRIN Verlag

ISBN: 3640733061

Category: Computers

Page: 21

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Studienarbeit aus dem Jahr 2010 im Fachbereich Informatik - Internet, neue Technologien, Universität Hamburg, Sprache: Deutsch, Abstract: Diese Ausarbeitung befasst sich mit dem Thema Computational Soical Network Analysis. Ziel ist es, dem Leser einen Einblick in diese Thematik zu verschaffen. Dabei werden Hintergründe, anwendbare Methoden und Tools vorgestellt, die hierbei Verwendung finden. Zunächst wird dabei näher auf den Hintergrund, also warum dieses Gebiet als Forschungsgegenstand so interessant ist, eingegangen. Anschließend werden verschiedene Aspekte, die man im Rahmen der Analyse sozialer Netzwerke untersuchen kann benannt. In diesem Zusammenhang werden auch zwei verschiedene Kategorien zur formalen Analyse benannt. Zur Verdeutlichung wird die Verwendung dieser am Ende des Kapitels auch noch einmal anhand eines Praxisbeispiels gezeigt. Das nächste Kapitel befasst sich mit der Fragstellung, wie Schlüsselfiguren in Netzwerken ermittelt werden können und was für Rollen diese spielen. Dabei werden auch die verschiedenen Arten von Schlüsselfiguren benannt. Eine weitere zentrale Rolle in der Analyse sozialer Netzwerke nehmen Gruppen ein. Die Bedeutung von Gruppen und wie man sie ermitteln kann wird im nächsten Kapitel erläutert. Aufbauend auf den Gruppen sollen Interaktionen innerhalb von Netzwerken untersucht werden. Hierfür werden zunächst die nötigen Werkzeuge, wie die SCAN oder DISSECT Methode vorgestellt und anschließend die Einsatzgebiete anhand von Beispielen verdeutlicht. Im 7. Kapitel wird eine eLearning Plattform näher betrachtet. Hierbei werden zunächst die Eigenschaften und Besonderheiten von eLearning Plattformen beschrieben und anschießend anhand eines Praxisbeispiels verschiedene Methoden zur Analyse sozialer Netzwerke angewendet.

Fuzzy-Systeme

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Author: Frank Klawonn,Jörg Gebhardt

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322867846

Category: Technology & Engineering

Page: 276

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