Slicing the Truth

On the Computable and Reverse Mathematics of Combinatorial Principles

Author: Denis R Hirschfeldt

Publisher: World Scientific

ISBN: 9814612634

Category: Mathematics

Page: 232

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This book is a brief and focused introduction to the reverse mathematics and computability theory of combinatorial principles, an area of research which has seen a particular surge of activity in the last few years. It provides an overview of some fundamental ideas and techniques, and enough context to make it possible for students with at least a basic knowledge of computability theory and proof theory to appreciate the exciting advances currently happening in the area, and perhaps make contributions of their own. It adopts a case-study approach, using the study of versions of Ramsey's Theorem (for colorings of tuples of natural numbers) and related principles as illustrations of various aspects of computability theoretic and reverse mathematical analysis. This book contains many exercises and open questions. Contents:Setting Off: An IntroductionGathering Our Tools: Basic Concepts and NotationFinding Our Path: König's Lemma and ComputabilityGauging Our Strength: Reverse MathematicsIn Defense of DisarrayAchieving Consensus: Ramsey's TheoremPreserving Our Power: ConservativityDrawing a Map: Five DiagramsExploring Our Surroundings: The World Below RT22Charging Ahead: Further TopicsLagniappe: A Proof of Liu's Theorem Readership: Graduates and researchers in mathematical logic. Key Features:This book assumes minimal background in mathematical logic and takes the reader all the way to current research in a highly active areaIt is the first detailed introduction to this particular approach to this area of researchThe combination of fully worked out arguments and exercises make this book well suited to self-study by graduate students and other researchers unfamiliar with the areaKeywords:Reverse Mathematics;Computability Theory;Computable Mathematics;Computable Combinatorics

Induction, Bounding, Weak Combinatorial Principles, and the Homogeneous Model Theorem

Author: Denis R. Hirschfeldt,Karen Lange,Richard A. Shore

Publisher: American Mathematical Soc.

ISBN: 1470426579

Category: Computable functions

Page: 101

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Goncharov and Peretyat'kin independently gave necessary and sufficient conditions for when a set of types of a complete theory is the type spectrum of some homogeneous model of . Their result can be stated as a principle of second order arithmetic, which is called the Homogeneous Model Theorem (HMT), and analyzed from the points of view of computability theory and reverse mathematics. Previous computability theoretic results by Lange suggested a close connection between HMT and the Atomic Model Theorem (AMT), which states that every complete atomic theory has an atomic model. The authors show that HMT and AMT are indeed equivalent in the sense of reverse mathematics, as well as in a strong computability theoretic sense and do the same for an analogous result of Peretyat'kin giving necessary and sufficient conditions for when a set of types is the type spectrum of some model.

Foundations of Mathematics

Author: Andrés Eduardo Caicedo,James Cummings,Peter Koellner,Paul B. Larson

Publisher: American Mathematical Soc.

ISBN: 1470422565

Category: Continuum hypothesis

Page: 322

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This volume contains the proceedings of the Logic at Harvard conference in honor of W. Hugh Woodin's 60th birthday, held March 27–29, 2015, at Harvard University. It presents a collection of papers related to the work of Woodin, who has been one of the leading figures in set theory since the early 1980s. The topics cover many of the areas central to Woodin's work, including large cardinals, determinacy, descriptive set theory and the continuum problem, as well as connections between set theory and Banach spaces, recursion theory, and philosophy, each reflecting a period of Woodin's career. Other topics covered are forcing axioms, inner model theory, the partition calculus, and the theory of ultrafilters. This volume should make a suitable introduction to Woodin's work and the concerns which motivate it. The papers should be of interest to graduate students and researchers in both mathematics and philosophy of mathematics, particularly in set theory, foundations and related areas.

Reverse Mathematics

Proofs from the Inside Out

Author: John Stillwell

Publisher: Princeton University Press

ISBN: 1400889030

Category: Mathematics

Page: 200

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This book presents reverse mathematics to a general mathematical audience for the first time. Reverse mathematics is a new field that answers some old questions. In the two thousand years that mathematicians have been deriving theorems from axioms, it has often been asked: which axioms are needed to prove a given theorem? Only in the last two hundred years have some of these questions been answered, and only in the last forty years has a systematic approach been developed. In Reverse Mathematics, John Stillwell gives a representative view of this field, emphasizing basic analysis—finding the “right axioms” to prove fundamental theorems—and giving a novel approach to logic. Stillwell introduces reverse mathematics historically, describing the two developments that made reverse mathematics possible, both involving the idea of arithmetization. The first was the nineteenth-century project of arithmetizing analysis, which aimed to define all concepts of analysis in terms of natural numbers and sets of natural numbers. The second was the twentieth-century arithmetization of logic and computation. Thus arithmetic in some sense underlies analysis, logic, and computation. Reverse mathematics exploits this insight by viewing analysis as arithmetic extended by axioms about the existence of infinite sets. Remarkably, only a small number of axioms are needed for reverse mathematics, and, for each basic theorem of analysis, Stillwell finds the “right axiom” to prove it. By using a minimum of mathematical logic in a well-motivated way, Reverse Mathematics will engage advanced undergraduates and all mathematicians interested in the foundations of mathematics.

Computability and Complexity

Essays Dedicated to Rodney G. Downey on the Occasion of His 60th Birthday

Author: Adam Day,Michael Fellows,Noam Greenberg,Bakhadyr Khoussainov,Alexander Melnikov,Frances Rosamond

Publisher: Springer

ISBN: 3319500627

Category: Computers

Page: 755

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This Festschrift is published in honor of Rodney G. Downey, eminent logician and computer scientist, surfer and Scottish country dancer, on the occasion of his 60th birthday. The Festschrift contains papers and laudations that showcase the broad and important scientific, leadership and mentoring contributions made by Rod during his distinguished career. The volume contains 42 papers presenting original unpublished research, or expository and survey results in Turing degrees, computably enumerable sets, computable algebra, computable model theory, algorithmic randomness, reverse mathematics, and parameterized complexity, all areas in which Rod Downey has had significant interests and influence. The volume contains several surveys that make the various areas accessible to non-specialists while also including some proofs that illustrate the flavor of the fields.

Die Grundlagen der Mathematik

Author: David Hilbert

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3663161021

Category: Mathematics

Page: 29

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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.

Kombinatorische Optimierung

Theorie und Algorithmen

Author: Bernhard Korte,Jens Vygen

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642254012

Category: Mathematics

Page: 696

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Das umfassende Lehrbuch zur Kombinatorischen Optimierung beruht auf Vorlesungen, die die Autoren an der Universität Bonn gehalten haben. Sie geben den neuesten Stand des Fachgebiets wieder – mit Schwerpunkt auf theoretischen Resultaten und Algorithmen mit guten Laufzeiten und Ergebnissen. Der Band enthält vollständige Beweise, einige davon wurden bisher nicht in der Lehrbuchliteratur publiziert. Die deutschsprachige Neuauflage enthält alle Ergänzungen und Aktualisierungen der 5. englischsprachigen Auflage, darunter mehr als 60 neue Übungsaufgaben.

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.

Grundlagen zur Neuroinformatik und Neurobiologie

The Computational Brain in deutscher Sprache

Author: Patricia S. Churchland,Terrence J. Sejnowski

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322868214

Category: Technology & Engineering

Page: 702

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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(...)

Differentialgeometrie, Topologie und Physik

Author: Mikio Nakahara

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662453002

Category: Science

Page: 597

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Differentialgeometrie und Topologie sind wichtige Werkzeuge für die Theoretische Physik. Insbesondere finden sie Anwendung in den Gebieten der Astrophysik, der Teilchen- und Festkörperphysik. Das vorliegende beliebte Buch, das nun erstmals ins Deutsche übersetzt wurde, ist eine ideale Einführung für Masterstudenten und Forscher im Bereich der theoretischen und mathematischen Physik. - Im ersten Kapitel bietet das Buch einen Überblick über die Pfadintegralmethode und Eichtheorien. - Kapitel 2 beschäftigt sich mit den mathematischen Grundlagen von Abbildungen, Vektorräumen und der Topologie. - Die folgenden Kapitel beschäftigen sich mit fortgeschritteneren Konzepten der Geometrie und Topologie und diskutieren auch deren Anwendungen im Bereich der Flüssigkristalle, bei suprafluidem Helium, in der ART und der bosonischen Stringtheorie. - Daran anschließend findet eine Zusammenführung von Geometrie und Topologie statt: es geht um Faserbündel, characteristische Klassen und Indextheoreme (u.a. in Anwendung auf die supersymmetrische Quantenmechanik). - Die letzten beiden Kapitel widmen sich der spannendsten Anwendung von Geometrie und Topologie in der modernen Physik, nämlich den Eichfeldtheorien und der Analyse der Polakov'schen bosonischen Stringtheorie aus einer gemetrischen Perspektive. Mikio Nakahara studierte an der Universität Kyoto und am King’s in London Physik sowie klassische und Quantengravitationstheorie. Heute ist er Physikprofessor an der Kinki-Universität in Osaka (Japan), wo er u. a. über topologische Quantencomputer forscht. Diese Buch entstand aus einer Vorlesung, die er während Forschungsaufenthalten an der University of Sussex und an der Helsinki University of Sussex gehalten hat.

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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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.

Der Zahlen gigantische Schatten

Mathematik im Zeichen der Zeit

Author: Rudolf Taschner

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3658138939

Category: Mathematics

Page: 257

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In einem informativen und anregenden Streifzug von Pythagoras über Bach zu Bohr zeigt der Autor den Einfluss der Zahlen in der Welt des Wissens und unserer Kultur. In einer lebendigen und persönlich gefärbten Sprache, unterstützt durch eine Fülle bestechend schöner Abbildungen, wird der weit gespannte Themenbereich einem breiten Leserkreis verständlich dargestellt. Dass nach einem Jahr nach Erscheinen bereits die dritte Auflage erfolgte, belegt die These, dass viele Menschen Mathematik vor allem als wesentlichen Bestandteil unserer Kultur empfinden und darüber mehr erfahren wollen. In der dritten Auflage wurden einige Fußnoten im Anmerkungsteil ergänzt.

Constraint-Programmierung

Grundlagen und Anwendungen

Author: Thom Frühwirth,Slim Abdennadher

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642591159

Category: Mathematics

Page: 165

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Das Buch gibt einen kompakten, aber umfassenden Überblick über das Problemlösen und Programmieren mit "Constraints" (Randbedingungen). Diese aktuelle Programmiermethodik ermöglicht es, Aufgaben direkt zu formulieren und effizient zu lösen. Sie gewinnt zusehends Bedeutung in Anwendungsbereichen wie Kombinatorische Suchprobleme (z.B. Zeitplanen, Layout-Optimierung), Berechnungen (Finanzanalyse), Simulation (Hardware-Verifikation) oder allgemein Schließen und Rechnen mit ungenauer oder unvollständiger Information (z.B. Kostenschätzung). Die theoretisch fundierte Darstellung mit Aufgaben und Anwendungsbeispielen aus der Praxis ist in der Lehre erprobt, aber auch für Forscher und Praktiker von Nutzen.

Alan Turing, Enigma

Author: Andrew Hodges

Publisher: Springer

ISBN: 9783709158326

Category: Computers

Page: 662

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Alan Turing, Enigma ist die Biographie des legendären britischen Mathematikers, Logikers, Kryptoanalytikers und Computerkonstrukteurs Alan Mathison Turing (1912-1954). Turing war einer der bedeutendsten Mathematiker dieses Jahrhunderts und eine höchst exzentrische Persönlichkeit. Er gilt seit seiner 1937 erschienenen Arbeit "On Computable Numbers", in der er das Prinzip des abstrakten Universalrechners entwickelte, als der Erfinder des Computers. Er legte auch die Grundlagen für das heute "Künstliche Intelligenz" genannte Forschungsgebiet. Turings zentrale Frage "Kann eine Maschine denken?" war das Motiv seiner Arbeit und wird die Schlüsselfrage des Umgangs mit dem Computer werden. Die bis 1975 geheimgehaltene Tätigkeit Turings für den britischen Geheimdienst, die zur Entschlüsselung des deutschen Funkverkehrs führte, trug entscheidend zum Verlauf und Ausgang des Zweiten Weltkriegs bei.