Spezialvorlesungen und Seminare im Sommersemester 2007

(aktualisiert am 07.02.07)
Zeit und Ort entnehmen Sie bitte dem Vorlesungsverzeichnis!
 
11011 Proseminar für die Diplomstudiengänge
im 4. Semester
Kernbereich   Algebra, Geometrie, Topologie
11041 Einführung in die Gruppentheorie
SV: 4 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. R. Knörr
11042 Algebraische Topologie
SV: 4 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. K. Rybakowski
SÜ: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, K. Evers
11058 Allgemeine Topologie II
SV/SÜ: 3/1 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Dr. R. Bartsch
Kernbereich   Analysis, Funktionalanalysis
11017 Mathematisches Seminar Analysis (Nonstandard Analysis)
Sr: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Dr. Th. Elsken
11143 Elementare Partielle Differentialgleichungen
SV: 4 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. P Takác
SÜ: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Dr. J. Merker
11168 Analysis und Simulation (Teil 3)
SV: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Dr. S.-Zh. Huang
Kernbereich   Numerische Mathematik, Diskrete Mathematik, Optimierung
11018 Mathematisches Seminar Numerik (Eigenwertprobleme)
Sr: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. K. Neymeyr
11026 Mathematisches Seminar (Modellierung und Simulation)
Sr:2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Doz. Dr. K. Frischmuth
11030 Mathematisches Seminar (Geometrische Datenverarbeitung)
für Lehramt an Gymnasien

Sr: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. M. Tasche
11270 Numerische Mathematik II (Numerische lineare Algebra)
SV: 4 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. G. Mayer
SÜ: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, B. Hackbarth
11281 Numerische Mathematik IV (Numerik partieller Differentialgleichungen)
SV: 4 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. K. Neymeyr
SÜ: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, M. Zhou
11299 Bildverarbeitung und Bildanalyse in der Medizin
SV: 4 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. M. Tasche, PD Dr. O. Schmitt
11248 Codierungstheorie
SV/SÜ: 3/2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. H.-D. Gronau
11283 Diskrete Optimierung
SV: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. K. Engel
11245 Allgemeine Algebra II
SV/SÜ: 3/1 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. D. Lau
11298 Diskrete Geometrie - Polytope
SV: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Juniorprof. Dr. F. Pfender
11250 Kombinatorik II (Analytische Methoden)
SV: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, PD Dr. R. Labahn
11014 Diskrete Mathematik und Optimierung
SV/SÜ: 2/1 SWS, 5.-9. Sem., wo, Dr. M. Grüttmüller
11292 Additive Kombinatorik
SV: 2 SWS, 5.-9.Sem., wo, Dr. Th. Kalinowski
(am 07.02.2007 eingefügt)
Kernbereich   Wahrscheinlichkeitstheorie und Mathematische Statistik
11361 Schadenversicherung und Risikotheorie
SV/SÜ: 4/2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. H. Milbrodt
11366 Ökonometrische Modelle
SV/SÜ: 3/1 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. W.-D. Richter
Bereich   Didaktik der Mathematik
11442 Elementarmathematik aus schulischer Sicht IV (Stochastik)
SV: 2 SWS, 7.-9. Sem., wo; Prof. Dr. H.-D. Sill
11444 Mathematische Schüleraufgaben
SV: 2 SWS, 6.- 9. Sem., wo, Dr. Ch. Sikora
Lehrveranstaltungen für Lehrämter
11559 Proseminar für Lehramt an Gymnasien
PS: 2 SWS, 4. Sem., o, Prof. Dr. H-D. Gronau
11587 Mathematisches Seminar für Lehramt an Haupt- und Realschulen,
Grund- und Hauptschulen und für Sonderpädagogik
(Ausgewählte Kapitel der Graphentheorie und Stochastik)

Sr: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Dr. Ch. Sikora
11577 Axiomatische Geometrie
V/Ü: 4/2 SWS, 6. Sem., Prof. Dr. D. Neßelmann
11582 Geschichte der Mathematik
V: 2 SWS, 5.- 9. Sem., f, Prof. Dr. D. Lau
 
11011

Proseminar für die Diplomstudiengänge im 4. Semester

Proseminar Fourierreihen Prof. Dr. F. Liese
Mit diesem Seminar wird eine Einführung in das Gebiet der Fourierreihen gegeben. Im Zentrum steht die Frage welche Funktionen sich in Fourierreihen entwickeln, lassen und welchen in welchem Sinne die entsprechenden unendlichen Reihen konvergieren. Darüber hinaus wird die Konvergenzgeschwindigkeit dieser Reihen in Abhängigkeit von der Glattheit der zu approximierenden Funktion untersucht.

Literatur:
G. Fichtenholz, Differential- und Integralrechnung III, VEB Deutscher Verlag Der Wissenschaften, Berlin, 1982
I. P. Natanson, Konstruktive Funktionentheorie, Akademie Verlag, Berlin, 1955
G. P. Tolstow, Fourierreihen, Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin, 1955

Zur Teilnahme am Seminar sind nur Kenntnisse aus den Vorlesungen Analysis I-III notwendig. In Vorbereitung des Seminarvortrages ist dem Seminarleiter eine mit einem Textverarbeitungssystem geschriebene Vortragsausarbeitung vorzulegen. Der Seminarschein bewertet diese schriftliche und die Vortragsleistung. Gleichzeitig ist für den Erwerb des Proseminarscheins eine regelmäßige Teilnahme notwendig.
Proseminar Orthogonalpolynome, Splines Prof. Dr. G. Mayer
Orthogonalpolynome spielen an vielen Stellen der Mathematik eine wichtige Rolle. Nicht zuletzt dank ihrer Hilfe wurde die lange offene Bieberbachsche Vermutung aus der Funktionentheorie bewiesen. In der Numerik trifft man Orthogonalpolynome etwa bei der Berechnung von Integralen über die Gauß-Quadratur, der Eigenwertberechnung mit Lanczos- oder Bisektionsverfahren oder der iterativen Lösung linearer Gleichungssysteme mit dem cg-Verfahren an. Splines sind abschnittsweise definierte Funktionen, die auf den einzelnen Abschnitten mit Polynomen niedrigen Grades übereinstimmen. Sie finden Anwendung bei der Approximation von Funktionen und zeigen nicht die Nachteile, die etwa durch Polynominterpolation auftreten können.

In diesem Numerik-Proseminar werden drei zentrale Themenbereiche aus dem Buch
Martin Hanke-Bourgeois, Grundlagen der Numerischen Mathematik und des Wissenschaftlichen Rechnens, 1. Aufl., Teubner Stuttgart, 2002 behandelt.

Im Proseminar wird Wert auf eine mathematisch durchdachte, klare Präsentation gelegt. Eine Kurzfassung dieser Präsentation ist vor Vortragsbeginn den Teilnehmern in Papierform zur Verfügung zu stellen.

Am Dienstag, 23. Januar 2007, 17:00 Uhr, Raum 31, findet eine Vorbesprechung zum Proseminar statt.

Proseminar Versicherungsmathematik Prof. Dr. H. Milbrodt
In diesem Proseminar sollen sich Studierende selbständig in ein interessantes und berufsrelevantes Teilgebiet der Angewandten Stochastik einarbeiten und darüber vortragen. Die Veranstaltung fußt auf dem Einführungslehrbuch
"Schmidt, K.D. (2002): Versicherungsmathematik. Springer, Berlin".

Vorausgesetzt werden Kenntnisse aus den Anfängervorlesungen zur Analysis und zur linearen Algebra. Die benötigten Stochastik-Grundkenntnisse werden teilweise im Proseminar selbst erarbeitet und teilweise in dem im selben Semester von Herrn Prof. Liese angebotenen Grundkurs Stochastik bereitgestellt.

Je nach Interesse der Studierenden und zeitlicher Situation kann eine berufskundliche Exkursion zu einem Versicherungsunternehmen in das Proseminar aufgenommen werden.
 

11041 Einführung in die Gruppentheorie
SV: 4 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. R. Knörr
Gruppen treten als Automorphismen-Gruppen in vielen Gebieten der Mathematik auf. Als Symmetrie-Gruppen spielen sie auch in anderen Gebieten eine wichtige Rolle, z.B. in der Quantentheorie und in der Kristallographie. Eine klassische innermathematische Anwendung findet sich in der Galoistheorie zur Beschreibung von Nullstellen von Polynomen durch Radikale. Ebenfalls berühmt sind Anwendungen in der Geometrie ("Erlanger Programm" von Felix Klein) und in der Topologie ("Fundamental Gruppen"). Wegen ihrer Wichtigkeit sind zum Studium von Gruppen starke Methoden entwickelt worden, in erster Linie die Darstellungstheorie. Wir werden keine Ergebnisse beweisen, die Darstellungstheorie erfordern, wohl aber solche Ergebnisse erwähnen. Das Hauptgewicht der Vorlesung liegt auf endlichen Gruppen. Gliederung: Gruppen und Homomorphismen; Freie Gruppen; Endliche Gruppen und Sylowtheorie; Kompositionsreihen; Auflösbare und nilpotente Gruppen; Halltheorie; Einfache Gruppen.

Literatur:
D.Gorenstein Finite Groups, Harper & Row B.Huppert Endliche Gruppen I; B.Huppert & N.Blackburn Finite Groups II, III , alle bei Springer
D.S.Passman, Permutation Groups, Benjamin D.J.S. Robinson, A Course in the Theory of Groups, Springer
A.Speiser, Theorie der Gruppen von endlicher Ordnung, Springer

Vorkenntnisse:
Lineare Algebra, Zorn’sches Lemma, elementare Eigenschaften von Körpern und Ringen. Vorlesung geeignet für die Studiengänge Mathematik-Diplom, Wirtschaftsmathematik, Technomathematik und Lehramt an Gymnasien

11042 Algebraische Topologie
SV: 4 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. K. Rybakowski
SÜ: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, K. Evers
Einführung in die algebraische Topologie, besonders die singuläre Homologietheorie.
Voraussetzung sind Elementarkenntnisse der Topologie, bei Bedarf wird einiges wiederholt. Die Vorlesung ist auch für Studenten der Physik geeignet.

11058 Allgemeine Topologie II
SV/SÜ: 3/1 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Dr. R. Bartsch
1. Uniforme Räme
  • Definition und Eigenschaften
  • Cauchy-Filter
  • Beziehung zu topologischen bzw. metrischen Räumen, Konvergenz
  • Präkompaktheit, Vollständigkeit, Kompaktheit
2. Konvergenzräume
3. Topologische Kategorien
  • kategorielle Grundlagen
  • cartesische Abgeschlossenheit, topologische Universen
  • Semiuniforme Konvergenzräume
  • Multifilter-Räume

Die Vorlesung ist für die Studiengänge Mathematik-Diplom, Wirtschaftsmathematik und Technomathematik geeignet.


11017 Mathematisches Seminar Analysis (Nonstandard Analysis)
[Aktuelle Informationen]
Sr: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Dr. Th. Elsken

Vor langer Zeit haben Mathematiker auch mit infinitesimalen Zahlen gerechnet. Aber weil niemand erklären konnte, was diese Zahlen wirklich sind, verschwanden sie und andere (Beweis-) Techniken wurden entwickelt. Inzwischen gibt es rigorose Erklärungen: z.B. kann man mit einer Konstruktion, die ähnlich der der reellen Zahlen R aus den rationalen mittels Folgen ist, die reellen Zahlen um infinitesimale erweitern. Der so entstandene Körper wird *R genannt. In ihm kann man "normal" rechnen, hat aber zusätzlich ein paar nützliche Techniken zur Verfügung. Diese erlauben (manchmal) sehr intuitive Beweise. Im Seminar wird die Konstruktion von *R mit den sogenannten Ultraprodukten vorgestellt. Es werden die wichtigsten neuen Beweistechniken eingeführt und an einfachen (Standard-)Sätzen aus der Analysis geübt.

Das Seminar ist für die Diplomstudiengänge Mathematik geeignet.

11143 Elementare Partielle Differentialgleichungen
SV: 4 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. P Takác
SÜ: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Dr. J. Merker
Elementare Methoden zur Lösung von partiellen Differentialgleichungen erster und zweiter Ordnung, vor allem explizite Methoden, mit denen sich die Lösung berechnen läßt. Wichtige Eigenschaften der Lösung, wie z.B. die Existenz, Eindeutigkeit und das Maximumprinzip. Anwendungen auf Mechanik und Wärmetheorie. Die folgenden Typen von Gleichungen werden untersucht:
- die Wellengleichung,
- die Laplace- und Poisson-Gleichungen und
- die Wärmeleitungsgleichung.

Literatur:
H.F.Weinberger: A First Course in Partial Differential Equations, Dover, New York

Die Vorlesung ist geeignet für die Diplomstudiengänge des Instituts für Mathematik, Studenten der Ingenieurwissenschaftlichen Fakultät und den Studiengang Computational Engineering.

11168 Analysis und Simulation (Teil 3)
SV: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Dr. S.-Zh. Huang
Diese Vorlesung befasst sich mit dem Thema Mathematische Epidemiologie. Damit werden wir uns mit den folgenden konkreten Arbeitsprojekten beschäftigen:
  • Modellierung der SARS-Epidemie (2002-2003). Dazu werden zahlreiche bekannte Simulationsergebnisse analysiert. Neue Epidemiemodelle werden präsentiert.
  • Modellierung der Strategien gegen biologischen Terror. Dazu wird die Effektivität verschiedener Massenimpfungsstrategien während eines biologischen Terroraktes simuliert und analysiert.
  • Modellierung der Netzwerk-Ausbreitung einer Epidemie. Dazu werden die geographische Ausbreitung einer Infektionskrankheit wie Vogelgrippe und die Netzwerk-Ausbreitung eines Computervirus analysiert und simuliert.
Für die Simulation (numerische Behandlung) wird Computerprogramm wie Mathematica oder Maple eingesetzt.

Die Vorlesung ist für die Diplomsstudiengänge Mathematik, Wirtschaftsmathematik und Technomathematik sowie die Studiengänge Medizin, Biologie, Informatik sowie Demographie geeignet.
Voraussetzung sind Grundkenntnisse in Gewöhnlichen Differentialgleichungen.


11018 Mathematisches Seminar Numerik (Eigenwertprobleme)
Sr: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. K. Neymeyr
In vielen Untersuchungsgegenständen der Natur- oder Ingenieurwissenschaften werden Schwingungsvorgänge betrachtet, die durch Eigenwertprobleme für Differentialoperatoren oder (näherungsweise) durch Matrixeigenwertprobleme beschrieben werden. Von Interesse sind dabei die Schwingungsfrequenzen (Eigenwerte) und Schwingungsformen (Eigenfunktionen/Vektoren). In dem Seminar werden sowohl analytische Eigenschaften des Matrixeigenwertproblems (u.a. Lokalisierungssätze, Störungstheorie) als auch aktuelle numerische Verfahren (u.a. Krylovraumverfahren, Unterraumiterationen) sowie Methoden für sehr große und dünn besetzte Eigenwertprobleme behandelt.

Literatur:
Z. Bai, J. Demmel, et al., Templates for the solution of algebraic eigenvalue problems, Society for Industrial and Applied Mathematics, Philadelphia 2000.
B.N. Parlett, The symmetric eigenvalue problem, SIAM, Philadelphia 1998.
Y. Saad, Numerical methods for large eigenvalue problems, Manchester University Press 1992.
Weitere Literaturhinweise werden in der Vorbesprechung gegeben.

Das Seminar wird für die Diplomstudiengänge Mathematik angeboten.
Teilnahmevoraussetzung ist die Kenntnis der Vorlesung Numerische Mathematik II.

11026 Mathematisches Seminar (Modellierung und Simulation)
Sr:2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Doz. Dr. K. Frischmuth
Im Seminar sollen wichtige Anwendungen der Differential- und Integralrechnung behandelt werden. Zentrales Thema ist die Dynamik, also warum und wie sich Dinge mit der Zeit ändern. Für jedes Einzelthema soll der Bogen von der Modellbildung bis zu numerischen Experimenten am Computer gespannt werden. Es soll vermittelt werden, dass man Analysis wirklich brauchen kann, und dass sich in Verbindung mit Computermethoden interessante Einsichten gewinnen lassen.
Es wird eine Web-Seite zum Seminar mit Inhalten und Hinweisen geben. Quellen werden im ersten Seminar bekannt gegeben.

Das Seminar ist geeignet für die Studiengänge Mathematik, Wirtschaftsmathematik und Technomathematik.
Vorausgesetzt werden Interesse und Bereitschaft, Grundkenntnisse in Analysis und Numerik sind ebenfalls hilfreich.
Das Seminar ist anrechenbar für die reine und angewandte Mathematik.


11030 Mathematisches Seminar (Geometrische Datenverarbeitung) für Lehramt an Gymnasien
Sr: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. M. Tasche
Kenntnisse aus der Grundvorlesung "Numerische Mathematik" werden vorausgesetzt. In den Seminarvorträgen soll eine Einführung in die Methoden der geometrischen Datenverarbeitung gegeben werden.

Literatur:
J. Hoschek & D. Lasser, Grundlagen der geometrischen Datenverarbeitung, B.G. Teubner, Stuttgart, 1989.
Zusatzliteratur G. Farin, Kurven und Flächen in Computer Aided Geometric Design, Vieweg, Braunschweig, 1994.


11270 Numerische Mathematik II (Numerische lineare Algebra)
SV: 4 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. G. Mayer
SÜ: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, B. Hackbarth
In der Vorlesung werden klassische Verfahren der Numerischen Mathematik vorgestellt und analysiert. Behandelt werden unter anderem
  • das Verfahren der konjugierten Gradienten,
  • der QR-Algorithmus und das Lanczos-Verfahren,
  • die Minimierung von skalarwertigen Funktionen ohne und mit Nebenbedingungen,
  • die schnelle Fourier-Transformation.

Literatur:
J. Stoer, R. Bulirsch, Numerische Mathematik 1,2, Springer Verlag.
J. Werner, Numerische Mathematik 2, Vieweg Verlagsgesellschaft.
J. Demmel, Applied Numerical Linear Algebra, Society for Industrial and Applied Mathematics.
G. Golub, C. van Loan, Matrix Computations, John Hopkins University Press.

Die Vorlesung ist für die Diplomstudiengänge am Institut und das Lehramt an Gymnasien Fach Mathematik geeignet. Zur Vorlesung gibt es eine begleitende Übung mit Programmierungsaufgaben.

11281 Numerische Mathematik IV (Numerik partieller Differentialgleichungen)
SV: 4 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. K. Neymeyr
SÜ: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, M. Zhou
Inhalt der Vorlesung sind numerische Methoden zur Lösung partieller Differentialgleichungen vorrangig für elliptische Differentialoperatoren aber auch für parabolische und hyperbolische Anfangsrandwertaufgaben. Bei den Diskretisierungsverfahren liegt der Schwerpunkt auf der Finite-Elemente-Methode. Mehrgittermethoden zur Lösung der auftretenden großen linearen Gleichungssysteme werden vorgestellt.

Literatur:
D. Braess, Finite Elemente, Springer, 2003.
C. Großmann, H.G. Roos, Numerik partieller Differentialgleichungen, Teubner, 1994.
W. Hackbusch, Theorie und Numerik elliptischer Differentialgleichungen, Teubner, 1997.
S. Larsson, V. Thomee, Partial differential equations with numerical methods, Springer, 2003.

Die Vorlesung ist für die Diplomstudiengänge am Institut, das Lehramt an Gymnasien Fach Mathematik und den Studiengang Computational Engineering geeignet. Zur Vorlesung gibt es eine zweistündige Übung.

11299 Bildverarbeitung und Bildanalyse in der Medizin
SV: 4 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. M. Tasche, PD Dr. O. Schmitt
Im Mittelpunkt des ersten Teils der Vorlesung stehen Probleme der Bilddatenkompression und der Bildrekonstruktion. Die digitale Verarbeitung, Speicherung und Übertragung von Bildern führt zu riesigen Datenmengen, die auf geeignete Weise zu reduzieren sind, ohne daß sich die Bildqualität wesentlich verschlechtert.
Im zweiten Teil der Vorlesung werden zentrale Probleme der Bildverarbeitung in der Medizin vorgestellt. Die wesentlichen Schritte der Restauration, Segmentierung und Mustererkennung werden theoretisch erläutert, an Beispielen dargestellt und anhand von Übungen vertieft.
Stichworte: Digitale Bildverarbeitung, Bilddatenkompression, JPEG, Bildrekonstruktion, Filterung, Segmentierung, Merkmalsextraktion, Mustererkennung.

Literatur:
W. Abmayr, Einführung in die digitale Bildverarbeitung, Teubner, Stuttgart, 1994.
R.C. Gonzalez et al., Digital Image Processing using Matlab, Prentice Hall, New York, 2004.
P. Haberäcker, Digitale Bildverarbeitung, Hanser, München, 1991.
B. Jähne, Digitale Bildverarbeitung, Springer, Berlin, 1993.
M. Sonka et al., Image Processing, Analysis and Machine Vision, PWS Publishing, Pacific Grove, 1999.
T. Strutz, Bilddatenkompression. Grundlagen, Codierung, JPEG, MPEG, Wavelets, Vieweg, Braunschweig, 2002.

Die Lehrveranstaltung ist für die Studiengänge Mathematik-Diplom, Wirtschaftsmathematik, Technomathematik, Physik und Informatik geeignet. Voraussetzung ist das Vordiplom. Sie ist anrechenbar für die Diplom- bzw. Fachprüfung zur Numerik oder in der Nebenfachausbildung.

11248 Codierungstheorie
SV/SÜ: 3/2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. H.-D. Gronau
Codes dienen dazu, bei der Übertragung von Nachrichten über gestörte Kanäle (z.B.Telefonleitungen, Funkverbindungen, Speichermedien wie CD’s) auftretende Fehler zu korrigieren oder zumindest zu entdecken. Ferner spielen sie bei der Datenkompression und der Kryptologie eine wichtige Rolle. Es gibt enge Verbindungen zur Designtheorie und zu endlichen Geometrien. Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Codierungstheorie, wobei wesentliche Methoden vorgestellt werden.
Die Gliederung:
  • Einführung und mathematischer Hintergrund,
  • Shannon’s Satz,
  • Lineare Codes,
  • Schranken für Codes,
  • Zyklische Codes,
  • Codes und Designs,
  • Codes und endliche Geometrien,
  • Uniform gepackte Codes
Grundkenntnisse in Algebra (endliche Körper) und Graphentheorie werden empfohlen. Der Übungsschein wird nach Übungsteilnahme und erfolgreich bestandenem Testat, anrechenbar sowohl für reine wie angewandte Mathematik, erteilt. Die Vorlesung ist für Studenten der Informatik geeignet.

11283 Diskrete Optimierung
SV: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. K. Engel
Schwerpunkt ist die Maximierung (Minimierung) einer (meist linearen) Funktion mehrerer Veränderlicher unter gewissen (meist linearen) Nebenbedingungen, wobei einige Variable zu einer diskreten Menge gehören, die häufig die Menge der ganzen Zahlen bzw. Menge aus 0 und 1 ist. Hierbei stehen solche Probleme im Vordergrund, die einen Ansatz aus der Theorie der Polyeder erfordern bzw. für die keine schnellen Lösungsalgorithmen zu erwarten sind. Ausführlich werden zum Beispiel das Rundreiseproblem und das Steinerbaum-Problem behandelt.
  • Einführung mit konkreten Praxisbeispielen;
  • Theorie ganzzahliger Polyeder;
  • Grundlagen der Komplexitätstheorie;
  • Gültige Ungleichungen;
  • Relaxations-, Branch- and Bound und Branch- and Cut Algorithmen;
  • Approximationsalgorithmen und Heuristiken

Literatur:
I.M.Bomze, W. Grossmann: Optimierung-Theorie und Algorithmen. BI-Wissenschafts-Verlag, 1993.
K.-H.Borgwardt: Optimierung, Operations Research, Spieltheorie. Birkhäuser, 2001.
G.L.Nemhauser, A.L.Wolsey: Integer and combinatorial optimization. Wiley, 1988.
H.J.Prömel, A, Steger: The Steiner Tree Problem. Vieweg, 2002.
A.Schrijver: Theory of linear and integer programming. Wiley, 1986.
A.Schrijver: Combinatorial Optimization. Springer, 2003.

Die Vorlesung ist für die Diplomstudiengänge am Institut für Mathematik und Studenten der ingenieurwissenschaftlichen Fakultät geeignet. Voraussetzung sind die Lineare Algebra, Diskrete Mathematik und Optimierung.

11245 Allgemeine Algebra II
SV/SÜ: 3/1 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. D. Lau
Nachdem im Teil I der Vorlesung (in 6 Abschnitten) Grundbegriffe der Allgemeinen Algebra; Verbände; Hüllensysteme und Hüllenoperatoren; Homomorphismen, Kongruenzen, Faktoralgebren und Galois-Verbindungen, direkte und subdirekte Produkte sowie einige Eigenschaften von Körpern behandelt wurden, setzt Teil II der Vorlesung zunächst die Körpertheorie (Abschnitt 6) fort. Gezeigt wird anschließend, wie sich die erhaltenen Ergebnisse über endliche Körper in der Versuchsplanung und in der Codierungstheorie anwenden lassen. Im Abschnitt 7 über Galois-Theorie werden die Sätze von Abel und Galois über die Lösungsmöglichkeiten von Gleichungen durch Radikale hergeleitet sowie gezeigt, wie man mit Methoden der Algebra und gewissen Ergebnissen über Körpererweiterungen leicht zeigen, dass gewisse (aus der Antike stammende) Konstruktionsaufgaben mit Zirkel und Lineal nicht lösbar sind. Im Mittelpunkt von Abschnitt 8 stehen solche Teile der Allgemeinen Algebra, die sich zwar unter dem Einfluß der Mathematischen Logik entwickelten, jedoch von den Begriffsbildungen und Beweismethoden her eigenständige Resultate der Allgemeinen Algebra sind. Konkret geht es um Varietäten und gleichungsdefinierte Klassen, freie Algebren sowie eine Einführung in die Gleichungstheorie. Im Abschnitt 9 wird eine Einführung in die Theorie der Klone, die sowohl in der Theorie der endlichen allgemeinen Algebren als auch in den sogenannten mehrwertigen Logiken eine Rolle spielen, gegeben.

Literatur:
T. Ihringer: Allgemeine Algebra. Stuttgart 1993
S. Burris, H. P. Sankappanavar: A course in universal algebra. Springer-Verlag, New-York 1981
R. Pöschel, L. A. Kaluznin: Funktionen- und Relationenalgebren. Berlin, Deutscher Verlag der Wissenschaften, 1979
J. Cigler: Körper - Ringe - Gleichungen. Heidelberg, Berlin, Oxford, Spektrum, Akad. Verl., 1995

Die Vorlesung ist anrechenbar auf die Algebra oder Diskrete Mathematik und wird nicht nur für die Mathematik- sondern auch für die Informatik-Studenten mit dem Nebenfach Mathematik angeboten. Fortsetzung des Vorlesungszyklus über Allgemeine Algebra und Mathematische Logik im Wintersemester 2007/2008 und Sommersemester 2008 mit Mathematische Logik, I und II.

11298 Diskrete Geometrie - Polytope
SV: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Juniorprof. Dr. F. Pfender
In dieser Vorlesung erarbeiten wir die Grundlagen der Polytoptheorie - einem Gebiet zwischen Geometrie und Kombinatorik. Stichworte: 3- und 4-dimensionale Polytope, Kreispackungen, Schälbarkeit, Upper-Bound-Theorem, Gale-Diagramme, Kachelungen,...

Literatur:
G. M. Ziegler: Lectures on Polytopes, Graduate Texts in Math. 152, Springer-Verlag.
J. Matousek: Lectures on Discrete Geometry, Graduate Texts in Math. 212, Springer-Verlag.

Die Vorlesung ist geeignet für die Diplomstudiengänge Mathematik, Wirtschaftsmathematik, Technomathematik.

11250 Kombinatorik II (Analytische Methoden)
SV: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, PD Dr. R. Labahn
In der Vorlesung wird die Anwendung analytischer Methoden in der Abzählenden Kombinatorik an zwei grundlegenden Konzepten behandelt: Asymptotik (von Zählfunktionen) und Erzeugende Funktionen. Sie setzt damit die Vorlesung "Kombinatorik I" fort, deren Gegenstand die elementaren Abzählmethoden sind. Zusammen mit der verwandten, aber weitgehend unabhängigen Vorlesung "Kombinatorik II (Algebraische Methoden)" kann die gesamte Reihe als eine Grundlage für die Spezialisierung "Diskrete Mathematik" angesehen werden. Als wesentliche Schwerpunkte der beiden Kapitel werden reelle und komplexe Methoden zur asymptotischen Abschätzungen von Zählkoeffizienten sowie die Erzeugenden Funktionen von Rekursionen, STIRLING- und Partitionszahlen behandelt.

Voraussetzung sind Grundkenntnisse der Analysis einschl. Funktionentheorie empfohlen: "Kombinatorik I"/ "Diskrete Mathematik". Die Lehrveranstaltung ist für die Studiengänge Mathematik-Diplom, Wirtschafts- und Technomathematik und das Lehramt an Gymnasien sowie für die Nebenfachausbildung von Informatikstudenten geeignet.


11014 Diskrete Mathematik und Optimierung
SV/SÜ: 2/1 SWS, 5.-9. Sem., wo, Dr. M. Grüttmüller
In der Vorlesung werden die Grundlagen der linearen Optimierung und der Optimierung auf Graphen behandelt. Wesentlicher Gegenstand ist hierbei die Maximierung (Minimierung) einer linearen Zielfunktion c_1x_1+...+c_nx_n unter Nebenbedingungen der Form a_{i1}x_1+...+a_{in}x_n<=b_i, i=1,...,m und x_j>=0, j=1,...,n, bzw. die Suche nach speziellen Mengen von Kanten mit maximalem (minimalem) Gesamtgewicht innerhalb der Kantenmenge eines gegebenen Graphen. Ergänzend werden Grundlagen der Graphentheorie und der Codierungstheorie behandelt.
Problemstellung und graphische Lösung bei zwei Variablen; Basisdarstellungen; Simplexmethode; Dualität und Anwendung in der Spieltheorie; Graphen und Di-Graphen; Bäume; Dynamische Optimierung zur Lösung kombinatorischer Probleme; Hamming-Codes: Algebraische Lösungen eines speziellen kombinatorischen Problems

Literatur:
M. Aigner: Diskrete Mathematik, Vieweg, Wiesbaden, 1993.
I.M. Bomze, W. Großmann: Optimierung-Theorie und Algorithmen, BI-Wissenschaftsverlag, Mannheim, 1993.
D. Jungnickel: Graphen, Netzwerke und Algorithmen. Bibliographisches Institut & Brockhaus AG, Mannheim, 1994.
E. Seiffart, K. Manteuffel: Lineare Optimierung. MINÖL, Teubner, Leipzig, 1991.

Voraussetzung sind Kenntnisse in Linearer Algebra. Die Vorlesung ist als Spezialvorlesung im Hauptstudium für den Studiengang Technomathematik und auch für Studenten der ingenieurwissenschaftlichen Fakultät geeignet.

11292 Additive Kombinatorik
SV: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Dr. Th. Kalinowski
In der Vorlesung beschäftigen wir uns mit der additiven Struktur von Mengen. Für eine Teilmenge A einer abelschen Gruppe Z interessieren wir uns beispielsweise für das Vorhandensein von regelmäßigen Strukturen (wie arithmetischen Folgen) in A, oder für die Menge der Elemente von Z, die sich als Summe zweier Elemente aus A schreiben lassen. Zur Untersuchung solcher Fragestellungen werden vielfältige Methoden aus verschiedenen mathematischen Gebieten herangezogen.
Schwerpunkte der Vorlesung:
  • die probabilistische Methode,
  • der kombinatorische Nullstellensatz,
  • das Regularitätslemma.

Literatur:
T. Tao und V.H. Vu: Additive Combinatorics

Vorausgesetzt werden Kenntnisse aus den Vorlesungen des Grundstudiums und ein bisschen Algebra (endliche Körper).
Die Lehrveranstaltung ist für die Diplomstudiengänge der Mathematik geeignet.

11361 Schadenversicherung und Risikotheorie
SV/SÜ: 4/2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. H. Milbrodt
Die Vorlesung soll ein grundlegendes Verständnis für Probleme und Methoden der Schaden- und Rückversicherungsmathematik vermitteln. Zentrale Inhalte werden sein: Das individuelle Modell der Risikotheorie; Das kollektive Modell der Risikotheorie; Rückversicherungsformen; Ruintheorie: Berechnung oder Abschätzung von Ruinwahrscheinlichkeiten.

Literatur:
Mack, T. (2002): Schadenversicherungsmathematik, Karlsruhe (zweite Auflage)

Die Lehrveranstaltung wird für die beiden Diplomstudiengänge "Mathematik" und "Wirtschaftsmathematik" im Hauptstudium empfohlen. Vorausgesetzt werden Kenntnisse aus den Anfängervorlesungen zur Analysis und zur linearen Algebra, einer Einführung in die Stochastik sowie moderate Kenntnisse der Wahrscheinlichkeitstheorie (Teile von "Stochastik II").

11366 Ökonometrische Modelle
SV/SÜ: 3/1 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Prof. Dr. W.-D. Richter

Zu Beginn der Vorlesung wird der Weg vom ökonomschen zum ökometrischen Modell behandelt. Zentraler Gegenstand der weiteren Vorlesung ist dann das allgemeine ökonometrische Modell einschließlich seiner zahlreichen Spezialfälle und Anwendungen. Innerhalb des Modells werden Methoden der schließenden Statistik für quantitative Merkmale behandelt. Im Mittelpunkt stehen die Begriffe des Modellraums und der statistischen Entscheidung sowie die Widerspiegelung letzterer einschließlich der ihr inne wohnenden Risiken im Stichprobenraum. Den methodischen Mittelpunkt bildet hierbei die Gauß-Markov-Theorie. Grundlegende Wahrscheinlichkeitsverteilungen werden ausführlich geometrisch - maßtheoretisch studiert. Die vorlesungsbegleitenden Übungsaufgaben behandeln praktische und theoretische Aspekte und sind teilweise der Anwendung von Standard-Software gewidmet. Die behandelten Verfahren schließen jene der Regressions-, Varianz- und Korrelationsanalyse ein. Die behandelten Entscheidungen betreffen neben Schätzen und Testen auch Klassifizieren und Selektieren. Ein Schlusskapitel widmet sich dem Verhalten der studierten Verfahren bei Verletzung der Modellvoraussetzungen.

Die Spezialvorlesung ist für die drei Diplomstudiengänge am Institut für Mathematik geeignet und auch für Studenten der Physik, Informatik sowie aller Lehramtsstudiengänge am Institut.

11442 Elementarmathematik aus schulischer Sicht IV (Stochastik)
SV: 2 SWS, 7.-9. Sem., wo; Prof. Dr. H.-D. Sill
Entwicklung des Stochastikunterrichts in der Schule; Methoden der Explorativen Datenanalyse; Formale und inhaltliche Aspekte der Begriffe Zufall und Wahrscheinlichkeit ; Methoden zur Lösung kombinatorischer Probleme und zum Rechnen mit Wahrscheinlichkeiten; Zur Behandlung des Erwartungswertes; Bedingte Wahrscheinlichkeit und Unabhängigkeit; Grundlegende Begriffe und Methoden des Bayes-Statistik; Denkweisen der beurteilenden Statistik am Beispiel der Bestimmung von Intervallen für Wahrscheinlichkeiten und der Bewertung von Hypothesen

Literatur:
Kütting, H.: Elementare Stochastik. Heidelberg ; Berlin : Spektrum, Akad. Verl., 1999
Wickmann, D.: Bayes-Statistik. Mannheim ; Wien ; Zürich : BI-Wiss.-Verl., 1990
Borovcnik, M.: Stochastik im Wechselspiel von Intuition und Mathematik. Mannheim ; Leipzig ; Wien ; Zürich : BI-Wiss.-Verl., 1992
Wolpers, H.; Götz, S.: Mathematikunterricht in der Sekundarstufe II, Band 3, Didaktik der Stochastik / Hrsg: Tietze, U.-P.; Klika, M.; Wolpers, H. ? Braunschweig ; Wiesbaden : Vieweg, 2002

Vorleistungen:
Fachausbildung in Stochastik
Studiengang:
alle Lehrämter
Die Vorlesung wird als Spezialvorlesung für den Bereich Didaktik oder auch als mathematische Spezialvorlesung gewertet.

11444 Mathematische Schüleraufgaben
SV: 2 SWS, 6.- 9. Sem., wo, Dr. Ch. Sikora
Ziel der Vorlesung ist die Befähigung der Studenten zur Erstellung eigener Mathematikaufgaben für Schüler der Klassen 5 bis 10 in typischen Unterrichtssituationen. Diese betreffen die Wiederholung des Gelernten, die Einführung neuen Stoffes, seine Festigung, Übung und Anwendung, das Modellieren realer Situationen und die Leistungsüberprüfung.
Es werden Merkmale geeigneter Aufgaben herausgearbeitet und Klassifizierungen von Aufgaben vorgestellt. Konkrete Techniken der Aufgabenentwicklung werden bereitgestellt und in Übungen trainiert. Die Aufgabenbeispiele beziehen sich auf alle mathematischen Inhalte, die in den Klassen 5 bis 10 behandelt werden. Es werden unterschiedliche Sozialformen berücksichtigt.

Literatur:
Büchter,A; Leuders,T.: Mathematikaufgaben selbst entwickeln, Cornelsen, 2005
Leuders,T.: Qualität im Mathematikunterricht der Sekundarstufen I und II, Cornelsen, 2001
Download: www.mathelier.de

Vorausgesetze Kenntnisse:
Vorlesung und Proseminar Didaktik der Mathematik
Anforderung an Studenten zum Erwerb eines Scheins über erfolgreiche Teilnahme:
Erstellung eines Arbeitsblattes für Schüler mit eigenen Aufgaben zu einem selbst gewählten Thema.
Studiengänge:
Alle Lehrämter Mathematik ab 6. Semester

Lehrveranstaltungen für Lehrämter


11559 Proseminar für Lehramt an Gymnasien
PS: 2 SWS, 4. Sem., o, Prof. Dr. H-D. Gronau
Das Proseminar behandelt ausgewhälte mathematische Probleme aus verschiedenen Gebieten der Mathematik mit erstaunlich eleganten Lösungen. Viele dieser Probleme stammen aus Wettbewerben für Schülerinnen und Schüler auf höchsten Niveau. Die erworbenen Kenntnisse bereichern nicht nur die eigene Problemlösungskompetenz, sondern können auch später bei der Arbeit in der Schule eingesetzt werden. Das u.g. Buch besteht aus 50 Kapiteln, von denen jedes ein Problem aus verschiedenen Gebieten der Mathematik (lineare Algebra, Algebra, Analysis, Geometrie, Zahlentheorie, Kombinatorik etc.) behandelt. Alle Probleme sind auch für Schülerinnen und Schüler der Gymnasialstufe zugänglich. Die oft schwierigen Probleme werden mit überraschend eleganten und in der Regel elementaren Lösungen behandelt. Jeder Vortrag (45 Min.) wird zu einem dieser Kapitel erarbeitet und gehalten.

Literatur:
S. Savchev, T. Andreescu; Mathematical miniatures,
The Mathematical Association of America, Anneli Lax New Mathematical Library, Vol. 43, 2003

Vorausgesetzt werden Kenntnisse aus dem Grundstudium (Algebra und Analysis).

11587 Mathematisches Seminar für Lehramt an Haupt- und Realschulen, Grund- und Hauptschulen und für Sonderpädagogik (Ausgewählte Kapitel der Graphentheorie und Stochastik)
Sr: 2 SWS, 5.- 9. Sem., wo, Dr. Ch. Sikora
Ziel des Seminars ist die Befähigung der Studenten zur Lösung vorhandener und Erstellung eigener Mathematikaufgaben, die der Förderung begabter Schüler dienen.

Inhalt des Seminars ist die Behandlung von Teilen der entsprechenden mathematischen Theorien und das Training von Lösungsstrategien für Aufgaben.

Das Seminar ist für das Lehramt an Haupt- und Realschulen, an Grund- und Hauptschulen und für Sonderpädagogik im Hauptstudium geeignet und anrechenbar für die theoretische Mathematik.

11577 Axiomatische Geometrie
V/Ü: 4/2 SWS, 6. Sem., Prof. Dr. D. Neßelmann
Die Lehrveranstaltung gibt einen Einblick in den axiomatischen Aufbau der euklidischen Geometrie unter besonderer Berücksichtigung der Elementargeometrie für Lehrer.
Axiomatischer Aufbau, absolute Geometrie, elementare Sätze der euklidischen Geometrie (Dreiecksgeometrie, Strahlensätze, Kreisgeometrie), Flächeninhalt, Volumen, Abbildungen als Ordnungsprinzip (Bewegungen in der Ebene und im Raum, Ähnlichkeitsabbildungen), nicht-euklidische Geometrien (Saccheri-Viereck, Poincaré-Modell der hyperbolischen Geometrie), Ausblick auf sphärische und projektive Geometrie

Literatur:
Euklid, Die Elemente, Verlag Harry Deutsch 2003
Hilbert, D., Grundlagen der Geometrie, Teubner Verlag (14 Auflagen)
Hartshorne, R., Geometry: Euclid and beyond, Springer Verlag 2000
Henn, H.-W., Elementare Geometrie und Algebra, Vieweg Verlag 2003
Müller-Philipp, S. und H.-J. Gorski, Leitfaden Geometrie, Vieweg Verlag 2004
Scheid, H. Elemente der Geometrie, Spektrum Akademischer Verlag 2001

Vorausgesetzt werden Kenntnisse aus dem Grundstudium für Lehrämter.
Die Vorlesung ist für alle Lehrämter und den Studiengang Mathematik-Diplom geeignet. Sie ist für das Lehramt an Gymnasien und an Haupt- und Realschulen mit Erstfach Mathematik obligatorisch und für die anderen Lehrämter fakultativ.
Ein Manuskript ist vorhanden.

11582 Geschichte der Mathematik
V: 2 SWS, 5.- 9. Sem., f, Prof. Dr. D. Lau
Die Vorlesung gibt einen (chronologisch angelegten) Grobüberblick über die Geschichte der Mathematik von ihren (gesicherten) Anfängen vor ca. 5000 Jahren bis zur Gegenwart. An ausgewählten Beispielen sollen dabei wesentliche Etappen in der Mathematikentwicklung und natürlich auch die Mathematiker, die diese Entwicklungen prägten, vorgestellt werden. Da die Vorlesung insbesondere für Lehramtskandidaten konzipiert wurde,wird in der Vorlesung auch ausführlich auf die Geschichte derjenigen Teile der Mathematik eingegangen, die in der Schulmathematik eine Rolle spielen.

Literaturempfehlungen gibt es in der Vorlesung am Ende eines jeden größeren Abschnittes. Den Hörern der Vorlesung wird die Möglichkeit gegeben, sich Kopien von den in der Vorlesung eingesetzten Folien (mit vielen Beispielen und Übersichten) zu machen.

 

karin.martin@uni-rostock.de
19 Jan 2007