Mechanismendesign am Beispiel der Berechnung von Ersatzzahlungen bei ungewissen Schäden. - 25 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit kollektiven Entscheidungsproblemen und deren Lösung über sogenannte anreizeffiziente Wahlmechanismen. Hierzu wird ein von Roger B. Myerson vorgestelltes Verfahren näher erläutert und anschließend ein von ihm gewähltes Beispiel überprüft und erweitert. Des Weiteren wird in Abschnitt 3 das dem Traveler's Dilemma zugrunde liegende Entscheidungsproblem betrachtet und umgeformt zur Berechnung von Ersatzzahlungen.
Obere Schranken für die Summe der p-ten Potenzen der Knotengrade dreikreisfreier, schlichter Graphen. - 40 S. Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2011
Um obere Schranken für die Summe der p-ten Potenzen der Knotengrade zu finden werden in der Arbeit, neben der Dreikreisfreiheit, weitere Voraussetzungen an die Graphen gestellt. Dadurch konnten obere Schranken für die Summe der p-ten Potenzen der Knotengrade für dreikreisfreie Graphen mit bekannter chromatischer Zahl, dreikreisfreie Graphen mit bekanntem Minimal- und Maximalgrad und dreikreisfreie Graphen mit verschiedenen Planaritätseigenschaften gewonnen werden. Im Zusammenhang mit der Suche nach oberen Schranken für die Summe der p-ten Potenzen der Knotengrade für Graphen mit verschiedenen Planaritätseigenschaften wurde für 1-planare, dreikreisfreie Graphen eine neue obere Schranke für die Kantenanzahl bewiesen. Der letzte Teil der Arbeit zeigt lediglich eine Anwendungsmöglichkeit für die oberen Schranken der Summe der p-ten Potenzen der Knotengrade auf. Indem die Jensensche Ungleichung auf die Ungleichung von Caro und Wei angewendet wird, können wir mit Hilfe der gewonnenen oberen Schranken für die Summe der p-ten Potenzen der Knotengrade untere Schranken für die Unabhängigkeitszahl gewinnen.
Construction of codimension one relative homoclinic cycles. - 57 S. Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2011
Zeitlich veränderliche Prozesse aus der Physik, der Chemie oder der Biologie werden mathematisch häufig durch (gewöhnliche) Differentialgleichungen beschrieben. Von wachsendem Interesse ist dabei das Studium heterokliner und homokliner Zykel, da diese als "Quelle" für nichttriviale Dynamik erkannt wurden. Diese Arbeit befasst sich damit, Beispiele für homokline Zykel zu konstruieren. Ein Orbit der eine Gleichgewichtslage mit sich selbst verbindet, heißt homokliner Orbit. Ein homokliner Zykel besteht aus mehreren homoklinen Orbits an die selbe Gleichgewichtslage. Speziell werden relative homokline Zykel der Kodimension-1 betrachtet, also homokline Zykel, die in einparametrigen Familien von Vektorfeldern auftauchen, die eine diskrete Symmetrie aufweisen. Die konstruierten Vektorfelder sind äquivariant bezüglich der Diedergruppe D_m, der Symmetriegruppe des regulären m-Ecks in der Ebene. Die homoklinen Orbits laufen tangential zu den führenden Richtungen einer hyperbolischen Gleichgewichtslage ein, wobei die führenden Eigenwerte reell sind. Desweiteren finden sich in dieser Arbeit auch Beispiele für robuste homokline Orbits.
Ein Zusammenhang zwischen Dominanz, Maximalgrad und Packungen. - 31 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Henning, Löwenstein und Rautenbach zeigten, dass zwischen der Dominanzzahl $\gamma(G)$, der Packungszahl $\rho(G)$ und dem Maximalgrad $\Delta(G)$ eines Graphen $G$ die Beziehung $\gamma(G)\leq \Delta(G)\rho(G)$ besteht. Für $\Delta(G)\leq3$ können sie diese Ungleichung zu $\gamma(G)\leq 2\rho(G)$ verschärfen, sofern $G$ keinen $K_{1,3}$ als induzierten Teilgraphen hat. Wir zeigen, dass auch Graphen G mit $\Delta(G)\leq3$ und $\gamma(G)\in[\frac{n(G)}{4}, \frac{2}{7}n(G)]\cup[\frac{4}{9}n(G), \frac{n(G)}{2}]$ diese Verschärfung erfüllen. Ferner beweisen wir für $\Delta(G)=\Delta\in\N$, dass $\gamma(G)\leq f(\Delta)\rho(G)$ für Graphen $G$ mit $\gamma(G)\in [\frac{n(G)}{\Delta+1}, \frac{f(\Delta)}{f(\Delta)\Delta+1}n(G)]$ und einer Funktion $f:\N\rightarrow\N$, die $f(\Delta)<\Delta$ für alle $\Delta\in\N$ erfüllt, gilt.
Die Hadwiger Vermutung. - 104 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2011
Hadwiger stellte 1943 eine Vermutung über die Beziehung zwischen der chromatischen Zahl und der Existenz von vollständigen Minoren in Graphen auf: Ein zusammenhängender Graph mit chromatischer Zahl k lässt sich auf einen vollständigen Graphen K_k kontrahieren. Für k kleiner als 7 ist die Vermutung bewiesen, für alle anderen Fälle ist sie noch offen. Die Vermutung ist im Rahmen von Beweisversuchen zum Vierfarbenproblem entstanden. Diese Diplomarbeit liefert einen Überblick über die bisher erzielten Teilergebnisse und Beweisversuche zur Hadwiger Vermutung.
Ein Lösungsverfahren für Stochastic Dynamic Distance Optimal Partitioning (SDDP) : Probleme mit MATLAB. - 107 S. Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2011
Das Ziel dieser Masterarbeit besteht darin, eine Software zu entwickeln, welche in der Lage ist Stochastic Dynamic Distance Optimal Partitioning (SDDP) Probleme zu lösen. Zu diesem Zweck werden nach einer kurzen Vorstellung des zugrundeliegenden markovschen Entscheidungsmodelles die benötigten Parameter für ein SDDP-Modell nach HILDENBRANDT (2010) eingeführt. Zum Auffinden einer optimalen Strategie wird das Strategieiterationsverfahren von Howard benutzt und dessen wesentliche Schritte vorgestellt. Nach einigen kurzen Erklärungen zur Implementation wird die Software an einigen Beispielen untersucht. Dafür werden mit leichten Modifikationen der vorliegenden Software Untersuchungen zur Struktur der verwendeten Beispiele vorgenommen. Desweiteren wird die Größenordnung der vorgestellten Beispiele deutlich. Die Leistungsfähigkeit der Software, welche mit MATLAB entwickelt wurde, ist in Anbetracht der Komplexität der verwendeten Beispiele beachtlich, so dass sich die Software für weitergehende Forschung als wertvolles Hilfsmittel darstellt. In diesem Sinne wird abschließend eine Vermutung aus HILDENBRANDT (2010) zu spezielleren SDDP-Modellen mit einheitlichen Basiskosten und unabhängig, gleichverteilten Bedarfskomponenten widerlegt. Dazu wird ein kleines Gegenbeispiel genauer untersucht und eine Vielzahl weiterer Beispiel-Daten angegeben.
Orthogonalreihenschätzer. - 74 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2011
Orthogonalreihenschätzer werden verwendet um verauschte Funktionen (Regressionsmodell) oder Wahrscheinlichkeitsdichte von einen gegebenen Satz an Zufallszahlen auf eine nichtparametrische Art zu schätzen. Deren Erwartungstreue und Konsistenz wird gezeigt. Die optimale Anzahl an Orthogonalfunktionen, der sogenannte Glättungsparameter, hängt von der Funktion oder Dichte ab, welche geschätzt werden soll. Dieser Parameter kann durch Verwendung von Kriterien bestimmt werden, welche ebenfalls in dieser Arbeit behandelt werden. Beispiele demonstrieren Schätzungen mit verschiedenen Basen, Glättungsparamtern, sowie Kriterien. Das verwendete Code-Paket wurde für MATLAB geschrieben und ist dieser Arbeit angehangen. Es enthält Schätzer, Kriterien und Orthonormalsysteme, welche alle in dieser Arbeit vorgestellt wurden. Weiterhin wird die Verwandtschaft zwischen Orthogonalreihenschätzern und Kernschätzern gezeigt.
Optimization of imaging optical systems. - 48 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
In the design of optical systems, after creating a starting system, choosing the values of the remaining free parameters in order to maximize image quality is a problem of mathematical optimization. The (objective) function used to assess image quality typically requires ray tracing. We implement a ray tracing procedure for conventional optical systems that allows extension with free-form surfaces and show it to work correctly and sufficiently fast. We compare the performance of optimization algorithms from a freely available package to a commercial optical design software. Optimization algorithms often require derivatives of the objective function and numerical differentiation is commonly used to obtain these derivatives. We implement automatic differentiation and provide evidence that it is preferable to numerical differentiation also in the optimization of optical systems.
Hamiltonkreiserzwingende Mengen in planaren Graphen. - 29 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
In der Arbeit wird erklärt was man unter einer Hamiltonkreiserzwingenden Menge und der Hamiltonkreiserzwingenden Zahl versteht. Es werden einige Sätze angegeben, welche klären wie man Hamiltonkreiserzwingende Mengen in Graphen findet und die Hamiltonkreiserzwingende Zahl eines Graphen bestimmt. Desweiteren werden Beweise geführt welche die Hamiltonkreiserzwingenden Zahl in Polyedergraphen, Triangulationen und bestimmten Ringgraphen bestimmen.
Konfidenzmengen für Shortfall Constraints. - 33 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Die Behandlung des Themas "Konfidenzmengen für Shortfall Constraints" stellt eine Verbindung zwischen der stochastischen Optimierung und deren wirtschaftlicher Anwendung dar. Dazu betrachte ich eine in der Portolio-Optimierung auftretende Nebenbedingung zur Risikoregulierung, die Shortfall Constraint genannt wird. Im ersten Teil meiner Arbeit beschreibe ich ein Vorgehen zur Herleitung von Konfidenzmengen für allgemeine Restriktionsmengen. Im zweiten Teil gehe ich näher auf die Shortfall-Restriktionsmenge ein und wende die Theorie an, um zu einem vorgegebenen Stichprobenumfang eine Konfidenzmenge zu bestimmen.