Aktuelle Problemkreise der Physik numerisch lösen
In vielen Bereichen der Physik ist eine numerische Behandlung eines Problems hilfreich. Das gilt zum einen für die aktuelle Forschung, aber auch für das Studium. Computer erlauben und ermöglichen es den Studierenden, durch eigene numerische Experimente ein besseres und tieferes Verständnis physikalischer Phänomene zu gewinnen. Hierzu liefern das weit verbreitete Softwarepaket Matlab, das an den meisten Universitäten verfügbar ist, oder die freie Software Octave das nötige Werkzeug. Es lassen sich mit wenigen einfachen erlernbaren Grundkenntnissen viele numerische Aufgaben bewältigen.
Das Lehrbuch gibt vielfältige Anregungen und vermittelt die notwendigen numerischen Techniken. Die Themenwahl spannt einen weiten Bogen von der klassischen Einteilchendynamik bis hin zu quantenmechanischen Vielteilchenproblemen, wie beispielsweise Bose-Einstein-Kondensaten. Behandelt werden neben den bekannten regulären Systemen auch solche mit (nichtlinearer) klassisch chaotischer Dynamik und ihre Signaturen in der (linearen) Quantenmechanik, also Fragen des Quantenchaos. Vorausgesetzt werden bei den Leser:innen nur Kenntnisse der elementaren Grundzüge der klassischen und Quantenphysik sowie der dazu benötigten Mathematik. In die speziellen ausgewählten Themen wird in verständlicher Weise eingeführt.
Insgesamt wird Wert auf eine möglichst klare und lesbare Darstellung gelegt, unterstützt durch viele Illustrationen, ausführliche Beispiele und Übungsaufgaben mit Lösungen. In allen Fällen wird der verwendete Programmcode im Text gelistet und erläutert, ergänzt durch praktische Tipps und Hinweise auf eigene erweiterte numerische Experimente.
Auf plus.hanser-fachbuch.de finden Sie zu diesem Titel die Listings der 156 MATLAB-Programme und weitere Informationen.
Aktualisiert: 2022-08-01
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Aktuelle Problemkreise der Physik numerisch lösen
In vielen Bereichen der Physik ist eine numerische Behandlung eines Problems hilfreich. Das gilt zum einen für die aktuelle Forschung, aber auch für das Studium. Computer erlauben und ermöglichen es den Studierenden, durch eigene numerische Experimente ein besseres und tieferes Verständnis physikalischer Phänomene zu gewinnen.
Hierzu liefern das weit verbreitete Softwarepaket Matlab, das an den meisten Universitäten verfügbar ist, oder die freie Software Octave das nötige Werkzeug. Es lassen sich mit wenigen einfachen erlernbaren Grundkenntnissen viele numerische Aufgaben bewältigen.
Das Lehrbuch gibt vielfältige Anregungen und vermittelt die notwendigen numerischen Techniken. Die Themenwahl spannt einen weiten Bogen von der klassischen Einteilchendynamik bis hin zu quantenmechanischen Vielteilchenproblemen, wie beispielsweise Bose-Einstein-Kondensaten. Behandelt werden neben den bekannten regulären Systemen auch solche mit (nichtlinearer) klassisch chaotischer Dynamik und ihre Signaturen in der (linearen) Quantenmechanik, also Fragen des Quantenchaos.
Vorausgesetzt werden bei den Leser:innen nur Kenntnisse der elementaren Grundzüge der klassischen und Quantenphysik sowie der dazu benötigten Mathematik. In die speziellen ausgewählten Themen wird in verständlicher Weise eingeführt.
Insgesamt wird Wert auf eine möglichst klare und lesbare Darstellung gelegt, unterstützt durch viele Illustrationen, ausführliche Beispiele und Übungsaufgaben mit Lösungen. In allen Fällen wird der verwendete Programmcode im Text gelistet und erläutert, ergänzt durch praktische Tipps und Hinweise auf eigene erweiterte numerische Experimente.
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Aktualisiert: 2022-10-11
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Dieses Lehrbuch, entstanden aus einer Anfängervorlesung aus dem Informatik-Studiengang an der Leibniz Universität Hannover, bietet einen ersten Einstieg in den Bereich der Komplexitätstheorie.
Der Leser wird mit den wichtigsten Begriffen und Resultaten aus diesem Bereich vertraut gemacht: Komplexitätsklassen, vollständige („schwierigste“) Probleme in einer Komplexitätsklasse – detailliert am Begriff der NP-Vollständigkeit und an vielen Beispielen ausgeführt – sowie Approximationsalgorithmen als Lösungsmöglichkeit für viele NP-vollständige Probleme.
Außerdem enthält das Buch eine große Anzahl an Übungsaufgaben (mit vielen Lösungen) wie auch abschließend die Möglichkeit, sein erarbeitetes Wissen in zwei exemplarischen Klausuren zu prüfen.
Aktualisiert: 2021-03-13
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Dieses Lehrbuch, entstanden aus einer Anfängervorlesung aus dem Informatik-Studiengang an der Leibniz Universität Hannover, bietet einen ersten Einstieg in den Bereich der Komplexitätstheorie.
Der Leser wird mit den wichtigsten Begriffen und Resultaten aus diesem Bereich vertraut gemacht: Komplexitätsklassen, vollständige („schwierigste“) Probleme in einer Komplexitätsklasse – detailliert am Begriff der NP-Vollständigkeit und an vielen Beispielen ausgeführt – sowie Approximationsalgorithmen als Lösungsmöglichkeit für viele NP-vollständige Probleme.
Außerdem enthält das Buch eine große Anzahl an Übungsaufgaben (mit vielen Lösungen) wie auch abschließend die Möglichkeit, sein erarbeitetes Wissen in zwei exemplarischen Klausuren zu prüfen.
Aktualisiert: 2021-03-13
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Viele kombinatorische Optimierungsprobleme haben sich als schwierig exakt lösbar herausgestellt, weshalb man sich mit Näherungslösungen zufrieden geben muss. In diesem Buch werden Approximationsalgorithmen vorgestellt, die für eine Reihe populärer Optimierungsprobleme beweisbar gute Lösungen in vertretbarer Zeit berechnen. Im ersten Teil werden die grundlegenden Begriffe vorgestellt, mit Beispielalgorithmen ausgeführt und jeweils die Grenzen aufgezeigt. Im zweiten Teil werden allgemeine Techniken eingeführt und anhand instruktiver Beispiele mit Leben erfüllt.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Benedikt Kasper beschreibt, wie regionalisierte Sortimente für einen Händler mit mehreren Filialen geplant werden können. Dabei wird ein Kernsortiment für alle Filialen um lokale Produkte für einzelne Filialen ergänzt, die an die jeweilige Nachfragerstruktur angepasst sind. Dies ermöglicht die Nutzung der Vorteile standardisierter sowie individualisierter Sortimente. Der Autor entwickelt ein Grundmodell der regionalisierten Planung, erweitert dies um Substitutionsentscheidungen und eine Shelf-Space-Planung und zeigt Approximationsalgorithmen und heuristische Lösungsansätze für die Problemstellung auf.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Benedikt Kasper beschreibt, wie regionalisierte Sortimente für einen Händler mit mehreren Filialen geplant werden können. Dabei wird ein Kernsortiment für alle Filialen um lokale Produkte für einzelne Filialen ergänzt, die an die jeweilige Nachfragerstruktur angepasst sind. Dies ermöglicht die Nutzung der Vorteile standardisierter sowie individualisierter Sortimente. Der Autor entwickelt ein Grundmodell der regionalisierten Planung, erweitert dies um Substitutionsentscheidungen und eine Shelf-Space-Planung und zeigt Approximationsalgorithmen und heuristische Lösungsansätze für die Problemstellung auf.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Dieses Lehrbuch, entstanden aus einer Anfängervorlesung aus dem Informatik-Studiengang an der Leibniz Universität Hannover, bietet einen ersten Einstieg in den Bereich der Komplexitätstheorie. Der Leser wird mit den wichtigsten Begriffen und Resultaten aus diesem Bereich vertraut gemacht: Komplexitätsklassen, vollständige („schwierigste“) Probleme in einer Komplexitätsklasse – detailliert am Begriff der NP-Vollständigkeit und an vielen Beispielen ausgeführt – sowie Approximationsalgorithmen als Lösungsmöglichkeit für viele NP-vollständige Probleme. Außerdem enthält das Buch eine große Anzahl an Übungsaufgaben (mit vielen Lösungen) wie auch abschließend die Möglichkeit, sein erarbeitetes Wissen in zwei exemplarischen Klausuren zu prüfen.
Aktualisiert: 2021-03-13
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Viele kombinatorische Optimierungsprobleme haben sich als schwierig exakt lösbar herausgestellt, weshalb man sich mit Näherungslösungen zufrieden geben muss. In diesem Buch werden Approximationsalgorithmen vorgestellt, die für eine Reihe populärer Optimierungsprobleme beweisbar gute Lösungen in vertretbarer Zeit berechnen. Im ersten Teil werden die grundlegenden Begriffe vorgestellt, mit Beispielalgorithmen ausgeführt und jeweils die Grenzen aufgezeigt. Im zweiten Teil werden allgemeine Techniken eingeführt und anhand instruktiver Beispiele mit Leben erfüllt.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Dieses Lehrbuch, entstanden aus einer Anfängervorlesung aus dem Informatik-Studiengang an der Leibniz Universität Hannover, bietet einen ersten Einstieg in den Bereich der Komplexitätstheorie. Der Leser wird mit den wichtigsten Begriffen und Resultaten aus diesem Bereich vertraut gemacht: Komplexitätsklassen, vollständige („schwierigste“) Probleme in einer Komplexitätsklasse – detailliert am Begriff der NP-Vollständigkeit und an vielen Beispielen ausgeführt – sowie Approximationsalgorithmen als Lösungsmöglichkeit für viele NP-vollständige Probleme. Außerdem enthält das Buch eine große Anzahl an Übungsaufgaben (mit vielen Lösungen) wie auch abschließend die Möglichkeit, sein erarbeitetes Wissen in zwei exemplarischen Klausuren zu prüfen.
Aktualisiert: 2021-03-13
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