Colored Operads

Author: Donald Yau

Publisher: American Mathematical Soc.

ISBN: 1470427230

Category: Algebra, Homological

Page: 428

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The subject of this book is the theory of operads and colored operads, sometimes called symmetric multicategories. A (colored) operad is an abstract object which encodes operations with multiple inputs and one output and relations between such operations. The theory originated in the early 1970s in homotopy theory and quickly became very important in algebraic topology, algebra, algebraic geometry, and even theoretical physics (string theory). Topics covered include basic graph theory, basic category theory, colored operads, and algebras over colored operads. Free colored operads are discussed in complete detail and in full generality. The intended audience of this book includes students and researchers in mathematics and other sciences where operads and colored operads are used. The prerequisite for this book is minimal. Every major concept is thoroughly motivated. There are many graphical illustrations and about 150 exercises. This book can be used in a graduate course and for independent study.

Operads of Wiring Diagrams

Author: Donald Yau

Publisher: Springer

ISBN: 3319950010

Category: Mathematics

Page: 308

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Wiring diagrams form a kind of graphical language that describes operations or processes with multiple inputs and outputs, and shows how such operations are wired together to form a larger and more complex operation. This monograph presents a comprehensive study of the combinatorial structure of the various operads of wiring diagrams, their algebras, and the relationships between these operads. The book proves finite presentation theorems for operads of wiring diagrams as well as their algebras. These theorems describe the operad in terms of just a few operadic generators and a small number of generating relations. The author further explores recent trends in the application of operad theory to wiring diagrams and related structures, including finite presentations for the propagator algebra, the algebra of discrete systems, the algebra of open dynamical systems, and the relational algebra. A partial verification of David Spivak’s conjecture regarding the quotient-freeness of the relational algebra is also provided. In the final part, the author constructs operad maps between the various operads of wiring diagrams and identifies their images. Assuming only basic knowledge of algebra, combinatorics, and set theory, this book is aimed at advanced undergraduate and graduate students as well as researchers working in operad theory and its applications. Numerous illustrations, examples, and practice exercises are included, making this a self-contained volume suitable for self-study.

Homotopy of Operads and Grothendieck-Teichmuller Groups

Author: Benoit Fresse

Publisher: American Mathematical Soc.

ISBN: 1470434814

Category: Algebraic topology -- Homotopy theory -- Rational homotopy theory

Page: 532

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The Grothendieck–Teichmüller group was defined by Drinfeld in quantum group theory with insights coming from the Grothendieck program in Galois theory. The ultimate goal of this book is to explain that this group has a topological interpretation as a group of homotopy automorphisms associated to the operad of little 2-discs, which is an object used to model commutative homotopy structures in topology. This volume gives a comprehensive survey on the algebraic aspects of this subject. The book explains the definition of an operad in a general context, reviews the definition of the little discs operads, and explains the definition of the Grothendieck–Teichmüller group from the viewpoint of the theory of operads. In the course of this study, the relationship between the little discs operads and the definition of universal operations associated to braided monoidal category structures is explained. Also provided is a comprehensive and self-contained survey of the applications of Hopf algebras to the definition of a rationalization process, the Malcev completion, for groups and groupoids. Most definitions are carefully reviewed in the book; it requires minimal prerequisites to be accessible to a broad readership of graduate students and researchers interested in the applications of operads.

2016 MATRIX Annals

Author: Jan de Gier,Cheryl E. Praeger,Terence Tao

Publisher: Springer

ISBN: 3319722999

Category: Mathematics

Page: 656

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MATRIX is Australia’s international, residential mathematical research institute. It facilitates new collaborations and mathematical advances through intensive residential research programs, each lasting 1-4 weeks. This book is a scientific record of the five programs held at MATRIX in its first year, 2016: Higher Structures in Geometry and Physics (Chapters 1-5 and 18-21); Winter of Disconnectedness (Chapter 6 and 22-26); Approximation and Optimisation (Chapters 7-8); Refining C*-Algebraic Invariants for Dynamics using KK-theory (Chapters 9-13); Interactions between Topological Recursion, Modularity, Quantum Invariants and Low-dimensional Topology (Chapters 14-17 and 27). The MATRIX Scientific Committee selected these programs based on their scientific excellence and the participation rate of high-profile international participants. Each program included ample unstructured time to encourage collaborative research; some of the longer programs also included an embedded conference or lecture series. The articles are grouped into peer-reviewed contributions and other contributions. The peer-reviewed articles present original results or reviews on selected topics related to the MATRIX program; the remaining contributions are predominantly lecture notes based on talks or activities at MATRIX.

Algebra für Einsteiger

Von der Gleichungsauflösung zur Galois-Theorie

Author: Jörg Bewersdorff

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3658022620

Category: Mathematics

Page: 214

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Dieses Buch ist eine leicht verständliche Einführung in die Algebra, die den historischen und konkreten Aspekt in den Vordergrund rückt. Der rote Faden ist eines der klassischen und fundamentalen Probleme der Algebra: Nachdem im 16. Jahrhundert allgemeine Lösungsformeln für Gleichungen dritten und vierten Grades gefunden wurden, schlugen entsprechende Bemühungen für Gleichungen fünften Grades fehl. Nach fast dreihundertjähriger Suche führte dies schließlich zur Begründung der so genannten Galois-Theorie: Mit ihrer Hilfe kann festgestellt werden, ob eine Gleichung mittels geschachtelter Wurzelausdrücke lösbar ist. Das Buch liefert eine gute Motivation für die moderne Galois-Theorie, die den Studierenden oft so abstrakt und schwer erscheint. In dieser Auflage wurde ein Kapitel ergänzt, in dem ein alternativer, auf Emil Artin zurückgehender Beweis des Hauptsatzes der Galois-Theorie wiedergegeben wird. Dieses Kapitel kann fast unabhängig von den anderen Kapiteln gelesen werden.

Mathematik und Technologie

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.

Einführung in die computerorientierte Mathematik mit Sage

Author: Thorsten Theobald,Sadik Iliman

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3658104538

Category: Computers

Page: 195

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Das an Studienanfänger der Mathematik gerichtete Lehrbuch bietet eine breit angelegte Einführung in verschiedene Facetten der computerorientierten Mathematik. Es ermöglicht eine frühzeitige und wertvolle Auseinandersetzung mit computerorientierten Methoden, Denkweisen und Arbeitstechniken innerhalb der Mathematik. Hierzu werden grundlegende mathematische Teilgebiete behandelt, die eine enge Beziehung zu computerorientierten Aspekten haben: Graphen, mathematische Algorithmen, Rekursionsgleichungen, computerorientierte lineare Algebra, Zahlen, Polynome und ihre Nullstellen. Anhand des mathematischen Kernstrangs werden Einblicke in die Modellierung, Analyse und algorithmische Aufbereitung fundamentaler mathematischer Sachverhalte gegeben. Eine Besonderheit des Buches ist die Verwendung des sich immer stärker in Forschung und Lehre verbreitenden, frei verfügbaren Software-Systems Sage. Das Buch eignet sich besonders gut zur Komplementierung der klassischen Grundvorlesungen in Analysis und linearer Algebra.

Anschauliche Geometrie

Author: David Hilbert,Stefan Cohn-Vossen

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662366851

Category: Mathematics

Page: 312

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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Der seltsamste Mensch

Das verborgene Leben des Quantengenies Paul Dirac

Author: Graham Farmelo

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 366256579X

Category: Science

Page: 613

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Der seltsamste Mensch ist der mit dem Costa-Buchpreis ausgezeichnete Bericht über Paul Dirac, den berühmten Physiker, der manchmal als der englische Einstein bezeichnet wird. Er war einer der führenden Pioniere der großen Revolution in der Wissenschaft des zwanzigsten Jahrhunderts: der Quantenmechanik. Und er war 1933 der jüngste Theoretiker, der den Nobelpreis für Physik erhalten hatte. Dirac war seltsam wortkarg, nahm alles wörtlich und seine gehemmte Art zu kommunizieren und seine mangelnde Empathiefähigkeit wurden legendär. Während seiner erfolgreichsten Schaffensperiode bestanden seine Postkarten ins Elternhaus nur aus Berichten über das Wetter. Auf der Basis zuvor nicht entdeckter Unterlagen aus dem Familienarchiv verbindet Graham Farmelo eine kenntnisreiche Schilderung der wissenschaftlichen Leistungen mit einem einfühlsamen Portrait des Individuums Paul Dirac. Er zeigt einen Menschen, der trotz extremer sozialer Gehemmtheit fähig ist zur Liebe und zu treuer Freundschaft. Der seltsamste Mensch ist eine außerordentliche menschlich berührende Story ebenso wie ein fesselnder Bericht über eine der aufregendsten Zeiten der Wissenschaftsgeschichte.

Regular Solids and Isolated Singularities

Author: Klaus Lamotke

Publisher: Vieweg+Teubner Verlag

ISBN: 9783528089580

Category: Mathematics

Page: 224

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The last book XIII of Euclid's Elements deals with the regular solids which therefore are sometimes considered as crown of classical geometry. More than two thousand years later around 1850 Schl~fli extended the classification of regular solids to four and more dimensions. A few decades later, thanks to the invention of group and invariant theory the old three dimensional regular solid were involved in the development of new mathematical ideas: F. Klein (Lectures on the Icosa hedron and the Resolution of Equations of Degree Five, 1884) emphasized the relation of the regular solids to the finite rotation groups. He introduced complex coordinates and by means of invariant theory associated polynomial equations with these groups. These equations in turn describe isolated singularities of complex surfaces. The structure of the singularities is investigated by methods of commutative algebra, algebraic and complex analytic geometry, differential and algebraic topology. A paper by DuVal from 1934 (see the References), in which resolutions play an important rele, marked an early stage of these investigations. Around 1970 Klein's polynomials were again related to new mathematical ideas: V. I. Arnold established a hierarchy of critical points of functions in several variables according to growing com plexity. In this hierarchy Kleinls polynomials describe the "simple" critical points.

Optionsbewertung und Portfolio-Optimierung

Moderne Methoden der Finanzmathematik

Author: Ralf Korn,Elke Korn

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322832104

Category: Business & Economics

Page: 294

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Es werden die typischen Aufgabenstellungen der zeitstetigen Modellierung von Finanzmärkten wie Optionsbewertung (insbesondere auch die Black-Scholes-Formel und zugehörige Varianten) und Portfolio-Optimierung (Bestimmen optimaler Investmentstrategien) behandelt. Die benötigten mathematischen Werkzeuge (wie z. B. Brownsche Bewegung, Martingaltheorie, Ito-Kalkül, stochastische Steuerung) werden in selbständigen Exkursen bereitgestellt. Das Buch eignet sich als Grundlage einer Vorlesung, die sich an einen Grundkurs in Stochastik anschließt. Es richtet sich an Mathematiker, Finanz- und Wirtschaftsmathematiker in Studium und Beruf und ist aufgrund seiner modularen Struktur auch für Praktiker in den Bereichen Banken und Versicherungen geeignet.

Dirac-Operatoren in der Riemannschen Geometrie

Mit einem Ausblick auf die Seiberg-Witten-Theorie

Author: Thomas Friedrich

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322803023

Category: Mathematics

Page: 207

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Dieses Buch entstand nach einer einsemestrigen Vorlesung an der Humboldt-Universität Berlin im Studienjahr 1996/ 97 und ist eine Einführung in die Theorie der Spinoren und Dirac-Operatoren über Riemannschen Mannigfaltigkeiten. Vom Leser werden nur die grundlegenden Kenntnisse der Algebra und Geometrie im Umfang von zwei bis drei Jahren eines Mathematik- oder Physikstudiums erwartet. Ein Anhang gibt eine Einführung in das aktuelle Gebiet der Seiberg-Witten-Theorie.

Zahlentheorie

Algebraische Zahlen und Funktionen

Author: Helmut Koch

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322803120

Category: Mathematics

Page: 344

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Hauptziel des Buches ist die Vermittlung des Grundbestandes der Algebraischen Zahlentheorie einschließlich der Theorie der normalen Erweiterungen bis hin zu einem Ausblick auf die Klassenkörpertheorie. Gleichberechtigt mit algebraischen Zahlen werden auch algebraische Funktionen behandelt. Dies geschieht einerseits um die Analogie zwischen Zahl- und Funktionenkörpern aufzuzeigen, die besonders deutlich im Falle eines endlichen Konstantenkörpers ist. Andererseits erhält man auf diese Weise eine Einführung in die Theorie der "höheren Kongruenzen" als eines wesentlichen Bestandteils der "Arithmetischen Geometrie". Obgleich das Buch hauptsächlich algebraischen Methoden gewidmet ist, findet man in der Einleitung auch einen kurzen Beweis des Primzahlsatzes nach Newman. In den Kapiteln 7 und 8 wird die Theorie der Heckeschen L-Reihen behandelt einschließlich der Verteilung der Primideale algebraischer Zahlkörper in Kegeln.

Das Mathebuch

Von Pythagoras bis in die 57. Dimension. 250 Meilensteine in der Geschichte der Mathematik

Author: Clifford A. Pickover

Publisher: N.A

ISBN: 9789089982803

Category:

Page: 527

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Vektoranalysis

Differentialformen in Analysis, Geometrie und Physik

Author: Ilka Agricola,Thomas Friedrich

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3834896721

Category: Mathematics

Page: 313

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Dieses Lehrbuch eignet sich als Fortsetzungskurs in Analysis nach den Grundvorlesungen im ersten Studienjahr. Die Vektoranalysis ist ein klassisches Teilgebiet der Mathematik mit vielfältigen Anwendungen, zum Beispiel in der Physik. Das Buch führt die Studierenden in die Welt der Differentialformen und Analysis auf Untermannigfaltigkeiten des Rn ein. Teile des Buches können auch sehr gut für Vorlesungen in Differentialgeometrie oder Mathematischer Physik verwendet werden. Der Text enthält viele ausführliche Beispiele mit vollständigem Lösungsweg, die zur Übung hilfreich sind. Zahlreiche Abbildungen veranschaulichen den Text. Am Ende jedes Kapitels befinden sich weitere Übungsaufgaben. In der ersten Auflage erschien das Buch unter dem Titel "Globale Analysis". Der Text wurde an vielen Stellen überarbeitet. Fast alle Bilder wurden neu erstellt. Inhaltliche Ergänzungen wurden u. a. in der Differentialgeometrie sowie der Elektrodynamik vorgenommen.

Über die Hypothesen, welche der Geometrie zu Grunde liegen

Author: Bernhard Riemann,Hermann Weyl

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662248611

Category: Mathematics

Page: 50

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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Die Entstehung der Knotentheorie

Kontexte und Konstruktionen einer modernen mathematischen Theorie

Author: Moritz Epple

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322802957

Category: Mathematics

Page: 449

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Die Knotentheorie hat sich im letzten Jahrzehnt zu einem der aktivsten Forschungsgebiete in der Mathematik entwickelt. Eine Vielzahl neuer Ergebnisse wurde gefunden, die sich nicht nur in der Topologie, sondern auch in anderen Gebieten der Mathematik und sogar in anderen Naturwissenschaften wie der Physik und der Biologie fruchtbar einsetzen ließen. Diese erstaunliche Entwicklung hat eine beachtliche Zahl von Buchveröffentlichungen zur Knotentheorie zur Folge gehabt, wobei eine historische Darstellung bislang noch nicht vorliegt. Dieses Buch schließt diese Lücke und spannt den Bogen von Gauß bis zur heutigen Knotentheorie. Allgemein verständliche und mathematisch anspruchsvolle Abschnitte sind klar zu unterscheiden.