Maths for engineers Books
Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG Matrices and Matroids for Systems Analysis
Book SynopsisA matroid is an abstract mathematical structure that captures combinatorial properties of matrices. This book offers a unique introduction to matroid theory, emphasizing motivations from matrix theory and applications to systems analysis. This book serves also as a comprehensive presentation of the theory and application of mixed matrices, developed primarily by the present author in the 1990's. A mixed matrix is a convenient mathematical tool for systems analysis, compatible with the physical observation that "fixed constants" and "system parameters" are to be distinguished in the description of engineering systems. This book will be extremely useful to graduate students and researchers in engineering, mathematics and computer science. From the reviews: "…The book has been prepared very carefully, contains a lot of interesting results and is highly recommended for graduate and postgraduate students." András Recski, Mathematical Reviews Clippings 2000m:93006Table of ContentsPreface I. Introduction to Structural Approach --- Overview of the Book 1 Structural Approach to Index of DAE 1.1 Index of differential-algebraic equations 1.2 Graph-theoretic structural approach 1.3 An embarrassing phenomenon 2 What Is Combinatorial Structure? 2.1 Two kinds of numbers 2.2 Descriptor form rather than standard form 2.3 Dimensional analysis 3 Mathematics on Mixed Polynomial Matrices 3.1 Formal definitions 3.2 Resolution of the index problem 3.3 Block-triangular decomposition II. Matrix, Graph and Matroid 4 Matrix 4.1 Polynomial and algebraic independence 4.2 Determinant 4.3 Rank, term-rank and generic-rank 4.4 Block-triangular forms 5 Graph 5.1 Directed graph and bipartite graph 5.2 Jordan-Holder-type theorem for submodular functions 5.3 Dulmage-Mendelsohn decomposition 5.4 Maximum flow and Menger-type linking 5.5 Minimum cost flow and weighted matching 6 Matroid 6.1 From matrix to matroid 6.2 Basic concepts 6.3 Examples 6.4 Basis exchange properties 6.5 Independent matching problem 6.6 Union 6.7 Bimatroid (linking system) III. Physical Observations for Mixed Matrix Formulation 7 Mixed Matrix for Modeling Two Kinds of Numbers 7.1 Two kinds of numbers 7.2 Mixed matrix and mixed polynomial matrix 8 Algebraic Implications of Dimensional Consistency 8.1 Introductory comments 8.2 Dimensioned matrix 8.3 Total unimodularity of dimensioned matrices 9 Physical Matrix 9.1 Physical matrix 9.2 Physical matrices in a dynamical system IV. Theory and Application of Mixed Matrices 10 Mixed Matrix and Layered Mixed Matrix 11 Rank of Mixed Matrices 11.1 Rank identities for LM-matrices 11.2 Rank identities for mixed matrices 11.3 Reduction to independent matching problems 11.4 Algorithms for the rank 11.4.1 Algorithm for LM-matrices 11.4.2 Algorithm for mixed matrices 12 Structural Solvability of Systems of Equations 12.1 Formulation of structural solvability 12.2 Graphical conditions for structural solvability 12.3 Matroidal conditions for structural solvability 13. Combinatorial Canonical Form of LM-matrices 13.1 LM-equivalence 13.2 Theorem of CCF 13.3 Construction of CCF 13.4 Algorithm for CCF 13.5 Decomposition of systems of equations by CCF 13.6 Application of CCF 13.7 CCF over rings 14 Irreducibility of LM-matrices 14.1 Theorems on LM-irreducibility 14.2 Proof of the irreducibility of determinant 15 Decomposition of Mixed Matrices 15.1 LU-decomposition of invertible mixed matrices 15.2 Block-triangularization of general mixed matrices 16 Related Decompositions 16.1 Partition as a matroid union 16.2 Multilayered matrix 16.3 Electrical network with admittance expression 17 Partitioned Matrix 17.1 Definitions 17.2 Existence of proper block-triangularization 17.3 Partial order among blocks 17.4 Generic partitioned matrix 18 Principal Structures of LM-matrices 18.1 Motivations 18.2 Principal structure of submodular systems 18.3 Principal structure of generic matrices 18.4 Vertical principal structure of LM-matrices 18.5 Horizontal principal structure of LM-matrices V. Polynomial Matrix and Valuated Matroid 19 Polynomial/Rational Matrix 19.1 Polynomial matrix and Smith form 19.2 Rational matrix and Smith-McMillan form at infinity 19.3 Matrix pencil and Kronecker form 20 Valuated Matroid 20.1 Introduction 20.2 Examples 20.3 Basic operations 20.4 Greedy algorithms 20.5 Valuated bimatroid 20.6 Induction through bipartite graphs 20.7 Characterizations 20.8 Further exchange properties 20.9 Valuated independent assignment problem 20.10 Optimality criteria 20.10.1 Potential criterion 20.10.2 Negative-cycle criterion 20.10.3 Proof of the optimality criteria 20.10.4 Extension to VIAP(k) 20.11 Application to triple matrix product 20.12 Cycle-canceling algorithms 20.12.1 Algorithms 20.12.2 Validity of the minimum-ratio cycle algorithm 20.13 Augmenting algorithms 20.13.1 Algorithms 20.13.2 Validity of the augmenting algorithm VI. Theory and Application of Mixed Polynomial Matrices 21 Descriptions of Dynamical Systems 21.1 Mixed polynomial mat
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Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG Measurements, Modelling and Simulation of
Book SynopsisThe development and use of models of various objects is becoming a more common practice in recent days. This is due to the ease with which models can be developed and examined through the use of computers and appropriate software. Of those two, the former - high-speed computers - are easily accessible nowadays, and the latter - existing programs - are being updated almost continuously, and at the same time new powerful software is being developed. Usually a model represents correlations between some processes and their interactions, with better or worse quality of representation. It details and characterizes a part of the real world taking into account a structure of phenomena, as well as quantitative and qualitative relations. There are a great variety of models. Modelling is carried out in many diverse fields. All types of natural phenomena in the area of biology, ecology and medicine are possible subjects for modelling. Models stand for and represent technical objects in physics, chemistry, engineering, social events and behaviours in sociology, financial matters, investments and stock markets in economy, strategy and tactics, defence, security and safety in military fields. There is one common point for all models. We expect them to fulfil the validity of prediction. It means that through the analysis of models it is possible to predict phenomena, which may occur in a fragment of the real world represented by a given model. We also expect to be able to predict future reactions to signals from the outside world.Trade ReviewFrom the reviews:“This textbook gives a short introduction to measurements, mathematical modeling, and computer simulation of dynamic systems. The mathematical modeling of dynamic systems is mainly based on systems of linear ordinary differential equations. … This book is divided into 5 chapters. … mainly written for students and researchers in engineering disciplines, who are interested in measurements, mathematical modeling, and computer simulation of dynamic systems.” (Manfred Tasche, Zentralblatt MATH, Vol. 1185, 2010)Table of Contentsto Measuring Systems.- Sensors.- Methods of Noise Reduction.- Model Development.- Mapping Error.
£113.99
Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG Solving the Dynamic Complexity Dilemma:
Book SynopsisDynamic complexity results from hidden, unknown factors—or more precisely, interactions between factors—that can unexpectedly impact the performance of systems. When the influences of dynamic complexity are not measured and understood, new never-seen-before behaviors can come as unwelcomed surprises, which disrupt the performance of systems. Left alone, processes that were once prized for their efficiency unexpectedly begin to degrade—costs increase, while volumes and quality decline. Evidence of problems may come too late for effective resolution as technology advancements induce rapid change and compress the time available to react to that change. The results of dynamic complexity are always negative and unmanaged dynamic complexity can bring business or global systems to the point of sudden chaos. The 2009 H1N1 pandemic, 2008 Credit Crunch and 2011 Fukushima Daiichi nuclear disaster are global examples of the dangers of undiagnosed dynamic complexity.With increasing frequency executive leaders today are discovering that their business and IT system performance levels are not meeting expectations. In most cases these performance deficiencies are caused by dynamic complexity, which lies hidden like a cancer until the symptoms reveal themselves—often when it is too late to avoid negative impacts on business outcomes. This book examines the growing business problem of dynamic complexity and presents a path to a practical solution. To achieve better predictability, organizations must be able to expose new, dangerous patterns of behavior in time to take corrective actions and know which actions will yield the optimal results. The book authors promote new methods of risk management that use data collection, analytics, machine learning and automation processes to help organizations more accurately predict the future and take strategic actions to improve performance outcomes. The presented means of achieving this goal are based upon the authors’ practical experiences, backed by scientific principles, and results achieved through consulting engagements with over 350 global organizations.Table of ContentsIntroducing and understanding the challenge.- Probability of uncertainty; Complexity Dynamics and how they can drag down the efficiency of a business.- Mathematics and Modeling.- Introduction to patterns, dynamic patterns and compound patterns.- Perturbation theory helps us.- Emulative deconstruction theory.- The components and characteristics of the solution.- Introduction to the WATCHWEB.- Proposed methodology for the WATCHWEB.- Conclusion.
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Springer Fachmedien Wiesbaden Mathematik für Fachschule Technik und
Book SynopsisDieses Lehr- und Übungsbuch ist passgenau auf die Inhalte des Mathematikunterrichts an Fachschulen Technik zugeschnitten und eignet sich hervorragend zur Vorbereitung auf das technische Studium an Fachhochschulen. Viele durchgerechnete Beispiele mit sehr ausführlichem Lösungsweg ermöglichen ein sicheres Nachvollziehen der dargestellten Sachverhalte und ein erfolgreiches Selbststudium. Viele Aufgaben unterschiedlichen Schwierigkeitsgrades mit Lösungen sichern den Lernerfolg. In der aktuellen Auflage wurde der Aufbau einiger Kapitel an die Bedürfnisse des Unterrichts angepasst und weitere Beispiele wurden ergänzt.Table of ContentsMathematische Begriffe und Schreibweisen.- Elementare Rechenoperationen.- Potenzen.- Wurzeln.- Logarithmen.-Gleichungen.- Ungleichungen.- Systeme linearer Gleichungen.- Funktionen.- . Analytische Geometrie.- Trigonometrie.- Winkelfunktionen.- Geometrie.- Differentialrechnung.- Integralrechnung.- Vektorrechnung.- Analytische Geometrie auf Vektorbasis.- Komplexe Zahlen und Funktionen.
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Springer Fachmedien Wiesbaden Mathematik für Ingenieure: verständlich erklärt
Book SynopsisDas Buch in der vollständig überarbeiteten und erweiterten vierten Auflage eignet sich sehr gut als Lehrbuch und zum Selbststudium. Mathematische Grundthemen werden fundiert – zugleich anschaulich und leicht verständlich behandelt; auf umständliche Beweisführung wird weitgehend verzichtet. Die große Anzahl von durchgerechneten Beispielen und die umfangreiche Aufgabensammlung mit Lösungen gestatten Studierenden, den Stoff zu festigen und sich optimal auf die Prüfung vorzubereiten. Zahlreiche Anwendungsbeispiele aus technischen Gebieten machen den effektiven Einsatz der Mathematik in der Praxis transparent.Table of ContentsGrundwissen.- Elementare Funktionen.- Differentialrechnung.- Integralrechnung.- Matrizen und lineare Gleichungssysteme.- Vektorrechnung.- Koordinatentransformation.- Elementare analytische Geometrie.- Stochastik.- Gewöhnliche Differentialgleichungen.- Fourier-Reihen.- Multivariable Differentialrechnung.- Partielle Differentialgleichungen.- Eigenwertaufgaben.- Lösung von nichtlinearen Gleichungen.- Lösungsalgorithmen für lineare Gleichungssysteme.- Numerische Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungen.- Komplexe Zahlen.- Mathematik mit Maple.- Ausgewählte Formeln und Beziehungen.
£37.99
Springer Fachmedien Wiesbaden Innentäter-Screenings durch Anomalieerkennung:
Book SynopsisAngriffe aus den eigenen Reihen durch sogenannte Innentäter sind für Unternehmen nur schwer zu erkennen. Unter Innentätern versteht man Personen, die in Unternehmen oder Organisationen vorsätzlich dolose Handlungen vornehmen. Ihnen fällt es aufgrund ihres Wissens über Interna leichter, etablierte Schutzmaßnahmen zu überwinden. Unternehmensinhaber trifft im Rahmen des mehrdeutigen Begriffs unternehmerischer Compliance auch eine Pflicht, in ihrem Betrieb für regelgetreues Verhalten der Beschäftigten zu sorgen. Es besteht insofern ein Spannungsverhältnis zwischen dem Recht auf informationelle Selbstbestimmung des Beschäftigten, welches durch das Datenschutzrecht geschützt wird, und der Pflicht des Arbeitgebers, in seinem Unternehmen für rechtskonformes Verhalten zu sorgen. Gegenstand des Buchs ist daher die Frage, welche Konsequenzen die Datenschutz-Grundverordnung sowie die Gesetzgebung auf nationalstaatlicher Ebene für den Beschäftigtendatenschutz im Allgemeinen sowie für die Umsetzung der neuen Anforderungen bei unternehmensinternen Compliance-Maßnahmen hat.Table of ContentsEinführung.- Bedeutung von compliance im unternehmen.- Screenings auf basis der anomalieerkennung.- Rechtlicher rahmen für maßnahmen der mitarbeiterüberwachung im rahmen unternehmerischer compliance auf ebene der grundrechte sowie der emrk.- Regelung des beschäftigtendatenschutzes nach der dsgvo.- Allgemeine anforderungen der dsgvo und des bdsg an anomaliebasierte screenings von mitarbeitern.- Beweisverwertung vor den arbeitsgerichten.- Mitbestimmung des betriebsrats.- Fazit
£56.99
Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG Handbook of Mathematics
Book SynopsisThis guide book to mathematics contains in handbook form the fundamental working knowledge of mathematics which is needed as an everyday guide for working scientists and engineers, as well as for students. Easy to understand, and convenient to use, this guide book gives concisely the information necessary to evaluate most problems which occur in concrete applications. In the newer editions emphasis was laid on those fields of mathematics that became more important for the formulation and modeling of technical and natural processes, namely Numerical Mathematics, Probability Theory and Statistics, as well as Information Processing. Besides many enhancements and new paragraphs, new sections on Geometric and Coordinate Transformations, Quaternions and Applications, and Lie Groups and Lie Algebras were added for the sixth edition.Trade Review“Russian scholars Bronshtein and Semendyayev created a math classic over seven decades ago. … This new Springer edition details over 1,500 entries in its table of contents, including new entries for analytical geometry, Lie groups and Lie algebra, nonlinear optimization, and computer algebra systems. … Summing Up: Recommended. All mathematics library collections.” (K. L. Swetland, Choice, Vol. 53 (11), July, 2016)Table of ContentsArithmetics.- Functions.- Geometry.- Linear Algebra.- Algebra and Discrete Mathematics.- Differentiation.- Infinite Series.- Integral Calculus.- Differential Equations.- Calculus of Variations.- Linear Integral Equations.- Functional Analysis.- Vector Analysis and Vector Fields.- Function Theory.- Integral Transformations.- Probability Theory and Mathematical Statistics.- Dynamical Systems and Chaos.- Optimization.- Numerical Analysis.- Computer Algebra Systems-Example Mathematica.
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Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG Panorama der Mathematik
Book Synopsis„Was ist Mathematik?” – auf diese Frage gibt dieses dicke Buch zahllose Antworten. Mathematik ist eben viel mehr als ein Schul- und Studienfach oder Rechnen: Es ist Teil der menschlichen Kultur, ein riesiges aktives Forschungsgebiet und ein nützlicher Werkzeugkasten. „Was ist Mathematik?” – statt einer einzelnen Antwort zeichnen die Autoren ein Panorama, bunt und vielfältig. Da geht es um Philosophie, Beweise, große und kleine Probleme, fundamentale Konzepte, Teilgebiete, Forschungspraxis, Anwendungen der Mathematik. Und um Geschichten aus der Geschichte. Das Buch richtet sich an alle, die wissen und darüber nachdenken wollen, was Mathematik ist, insbesondere auch an Studierende der Mathematik. Es begleitet eine Vorlesung, die an der Freien Universität Berlin jährlich vor allem für Lehramtsstudierende angeboten wird.Table of ContentsWas ist Mathematik?- Mathematische Forschung.- Beweise.- Formeln, Zeichnungen und Bilder.- Philosophie der Mathematik.- Primzahlen.- Zahlenbereiche.- Unendlichkeit.- Dimensionen.- Zufall – Wahrscheinlichkeiten – Statistik.- Funktionen.- Anwendungen.- Rechnen.- Algorithmen und Komplexität.- Mathematik in der Öffentlichkeit.
£26.69
Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG Grenzen der KI – theoretisch, praktisch, ethisch
Book SynopsisKünstliche Intelligenz ist eine Schlüsseltechnologie, mit der sowohl in der Wissenschaft als auch in der Industrie große Erwartungen verbunden sind. In diesem Buch werden sowohl die Perspektiven als auch die Grenzen dieser Technologie diskutiert. Das betrifft die praktischen, theoretischen und konzeptionellen Herausforderungen, denen sich die KI stellen muss. In einer Frühphase standen in der KI Expertensysteme im Vordergrund, bei denen mit Hilfe symbolischer Datenverarbeitung regelbasiertes Wissen verarbeitet wurde. Heute wird die KI von statistik-basierten Methoden im Bereich des maschinellen Lernens beherrscht. Diese subsymbolische KI wird an den Lehren, die aus der Frühphase der KI gezogen werden können, gemessen. Als Ergebnis wird vor allem für eine hybride KI argumentiert, die die Potentiale beider Ansätze zur Entfaltung bringen kann.Table of ContentsZum Begriff der K¨unstlichen Intelligenz.- Praktische Grenzen.- Theoretische Grenzen.- Konzeptionelle Grenzen.- Ausblicke auf Hybride KI.
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Springer Fachmedien Wiesbaden Lösungsverhalten partieller Riccati-Gleichungen
Book SynopsisDas Buch vermittelt Lösungsverfahren für partielle Riccati-Differenzialgleichungen (DGL). Diese DGL appliziert man zur mathematischen Beschreibung der Funktion von Faraday-Effekt-Stromsensoren. Ausgehend vom allgemeinen Lösungsverhalten erfolgt die Definition des individuellen sowie kollektiven Lösungsverhaltens einer beliebigen Gleichung. Reiner Thiele erklärt den Unterschied zwischen Individual- und Partiallösungen. Außerdem kreiert er Simulationsdiagramme und zeigt, dass es sich bei der Hardware um Regelkreise handelt. Table of ContentsEinleitung.- 2 Partielle Typ1-Riccati-DGL.- 3 Partielle Typ2-Riccati-DGL.- 4 Zusammenfassung.
£11.77
Springer Vieweg Lösungsverhalten gewöhnlicher RiccatiGleichungen
Book Synopsis
£999.99
Birkhauser Verlag AG Implicit preconditioned numerical schemes for the
Book SynopsisStarting from a specific industrial problem related to the propellant flow within a liquid propellant rocket engine, this book develops a numerical method for simulating three-dimensional, generic barotropic flows in rotating frames. It proposes a novel finite volume compressible approach for unstructured grids, suitably preconditioned for accurately dealing with nearly-incompressible flows.
£31.94
Springer Verlag, Singapore Mathematical, Computational Intelligence and
Book SynopsisThis book is a collection of selected papers presented at the 17th FAI International Conference on Engineering, Mathematical and Computational Intelligence (ICEMCI 2019), held at Jabalpur Engineering College, India, from 21–23 December 2019. This book discusses mathematical, computational intelligence and engineering approaches for tourism, agriculture and health care. It is a unique combination of a wide spectrum of topics, such as tourism destination ranking, medical diagnosis-based intelligent systems, drivers for hotel objectives, irrigation systems and more, which are discussed by using fuzzy, statistical and neural network tools. This book will be valuable to faculty members, postgraduate students, research scholars as well as readers from the industrial sector.Table of ContentsPankaj Srivastava, Saurabh Srivastav and Yannakorn Toprayoon: Spectrum of Intelligent Tourist Destination Image Decision Information System.-Georgia Irina Oros:Extensions of Some Known Differential and Integral Operators.-C.C. Tan and M.S. Julian: Two-Stage Neural Network-Structural Equation Modeling Approach to Studying Drivers for Hotel Objectives: With Implications.- Liliana Guran: Some Fixed Point Theorems and Applications to Ulam–Hyers Stability on B-Rectangularmetric Spaces.- F. M ̈Uge Sakar, Muhammad Naeem and Shahid Khan: Applications of Noor Type Operator on Multivalent Functions.- M. Lellis Thivagar, V. Antonysamy and V. Ramesh: Computation of Ideals in N-Topology.- Luminita Ioana Cotirla: New Classes of Harmonic Functions Defined by an Operator.- Vichian Laohakosol: Arithmetic Functions, Convolution and Finite Fourier Series.- Muge Sakar and Erturul Dogan: Problems on Coefficients of Bi-Univalent Function Class Using by Chebyshev Polynomials.- Narayan Prasad Pahari and Jhavi Lal Ghimire: On Certain Topological Structures of Vector Valued Sequence Space Defined by Orlicz Function.- Saeree Wananiyakul, Janyarak Tongsomporn and Vichian Laohakosal: Transcendental Number Arising from Mahler’s Method.- Pankaj Srivastava and Neeraja Sharma: Intelligent System for ECG Beats Classification.- Raj Reddy and M.V. Ramana Murthy: Efficient Algorithm in IoT for Drip Irrigation System.- M. LellisThivagar, B. Tamilarasan, and G. Kabin Antony: Computational Techniques on Totally Continuous Functions via C ̌ech Rough and Nano Soft Topological Spaces.- Anshul Srivastava, Shilpi Bisht, N. P. Pahari: Error Estimates Using Higher Modulus of Smoothness In Lp Spaces.- S. P. Maurya, S. K. Pandey, and R. N. Singh: Space-Time Admitting W6 Curvature Tensor.- S. P. Maurya, S. K. Pandey and R. N. Singh: Space-Time Admitting W6 Curvature Tensor.- G. Mahadevan: General Characterization of at Most Twin Outer Perfect Domination Number with Colouring of Graphs.- M. Sathyabama and A. Gracy: Computing Modelling of Quotient Supra Spaces.- S. Raji Reddy and Y. Hari Krishna: Soret and Chemical Reaction Effects on MHD Casson Fluid over an Exponentially Permeable Stretching Sheet.- Pankaj Srivastava and Rajkrishna Mondal: Design and Development of Intelligent Information System using Hesitant Fuzzy Weighting Linguistic Term Sets for Computing with Words.- Nazir Ahmad Ahengar, Mudasir Ahmad, J.K. Maitra, Roshani Sharma and Sujeet Chaturvedi:Totally Continuous Maps in ITS.- P. D. Lanjewar and B. F. Momin: Dimensionality Reduction Approach in Soft Set Theory.- Siddharth Goutam and Srija Unnikrishnan: QoS Evaluation for Wireless Networks using K-Nearest Neighbor (k-NN) Algorithm.- Rajeev Chourey, Chhayansh Purohit, Vanshita Bansal and Shivam Pratap Singh: An Informative Analysis of Encryption Algorithms using Quantitative Fitness Function.- Kanak Saxena and Umesh Banodha: The Unrestricted Effectiveness of Cognitive Computing in Healthcare Domain.- Abhilasha Mishra, Neha Bhatt, Rekha Goswami and Arun Pratap Singh Rathod: Development of Dust Repellent Coatings for Solar Panel and Evaluation of Energy Efficiency.- Shikha Solanki, Malayaj Srivastava, and Saransh Bhatnagar: A Study of Nano Scale ZIF-8 in Removal of Humic Acid from Waste Water by Adsorption.- Sagar Malsane, Merin M.J., Gokul G.J., Nithin Dev P., and Smitha Treesa Babu: Management of High Volume Clashes during Clash Detection.- Abhijeet Singh and Pushpendra Singh: Design of a Circular Ring Slot Patch Antenna at 2.45 GHz for Hyperthermia Applications.- Shivam Pandey, A K Shukla and Mrityunjay Singh: Multilayer Perceptron Using TFIDF for News Category Classification.- Jyotesh Pateriya and M. P. Parsai: CH Selection in WSN using Digital Image Processing.- Venushree S. Khanke and S. N. Tande: Investigating Behavior of Functionally Graded Sandwich Plates: A Review.- Kingshuk Roy, Shishir Dixit, and Laxmi Srivastava: Optimal Placement and Sizing of Distributed Generation and Capacitors: A Review.- Alka Gulati and Kanak Saxena: Performance Prediction of Technical Artifacts in Heart Disease Diagnosis.- Mayanka Roy, A.K. Kori, and Pooja Sahu: Brief Review: Voltage Stability and Power Flow Enhancement by UPFC, DPFC and Comparison of Facts Device.- S. Alagu and R. Kala: Nonstandard Analysis of Almost Periodicity.
£999.99
Springer Verlag, Singapore Proceedings of the Forum Math-for-Industry
Book SynopsisThis volume includes selected technical papers presented at the Forum “Math-for-Industry” 2018. The papers written by eminent researchers and academics working in the area of industrial mathematics from the viewpoint of financial mathematics, machine learning, neural networks, inverse problems, stochastic modelling, etc., discuss how the ingenuity of science, technology, engineering and mathematics are and will be expected to be utilized. This volume focuses on the role that mathematics-for-industry can play in interdisciplinary research to develop new methods. The contents are useful for researchers both in academia and industry working in interdisciplinary sectors.Table of ContentsA Brief Review of Some Swarming Models using Stochastic Differential Equations.- Copula-based estimation of Value at Risk for the portfolio problem.- An Overview of Exact Solution Methods for Guaranteed Minimum Death Benefit Options in Variable Annuities.- Determinantal reinforcement learning with techniques to avoid poor local optima.- Surface Denoising based on Normal Filtering in a Robust Statistics Framework.- Mathematical Modeling and Inverse Problem Approaches for Functional.- Clothing Design based on Thermal Mechanism.- Unique continuation on a sphere for Helmholtz equation and its numerical treatments.- Notes on Backward Stochastic Differential Equations for Computing XVA.
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Springer Verlag, Singapore Movement of Acoustic Energy in the Ocean
Book SynopsisThis book highlights the advantages of the vector-phase method in underwater acoustic measurements and presents results of theoretical and experimental studies of the deep open ocean and shallow sea based on vector-phase representations. Based on the physical phenomena discovered and compensation of counter streams of energy and vortices of the acoustic intensity vector, processes of transmitting acoustic energy of a tonal signal in the real ocean are described. The book also discusses the development of advanced detection tools based on vector-phase sonar. This book provides useful content for professionals and researchers working in various fields of applied underwater acoustics.Table of ContentsChapter one: VECTOR REPRESENTATION OF AN ACOUSTIC FIELD Chapter two: THEORY AND TECHNIQUE OF VECTOR-PHASE UNDERWATER ACOUSTIC MEASUREMENTS Chapter three: PHENOMENON OF COMPENSATION FOR THE INTENSITY OF ENERGY COUNTER CURRENTS Chapter four: VORTICES OF THE ACOUSTIC INTENSITY VECTOR IN A SHALLOW SEA WAVEGUIDE Chapter five: EXAMINATION OF A WEAK SIGNAL IN A DIFFUSE, PARTIALLY COHERENT, AND COHERENT ACOUSTIC NOISE FIELD Chapter six: VECTOR-PHASE EXPERIMENTAL TECHNIQUE. EXPEDITIONS. CONFERENCES APPENDIX I: MONOCHROMATIC ACOUSTIC FIELD BASIC RELATIONS APPENDIX II: FOURTH STATISTICAL MOMENT OF ACOUSTIC VECTOR FIELD APPENDIX III: A LIST OF SOME GENERAL PUBLICATIONS (PATENTS AND ARTICLES) ON THE SUBJECT OF VECTORS
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Springer Verlag, Singapore Finite Element Method: Element Solutions
Book SynopsisThis textbook is intended to be used by the senior engineering undergraduate and the graduate student. Nowadays, the finite element method has become one of the most widely used techniques in all the engineering fields, including aerospace engineering, mechanical engineering, biomedical engineering, etc. To unveil the FE technique, the textbook provides a detailed description of the finite element method, starting from the most important basic theoretical basis, e.g., the Galerkin method, the variational principle, followed by the detailed description of the various types of finite elements, including the bar, the beam, the triangular, the rectangular, the 3D elements. The primary aim of the textbook is to provide a comprehensive description of the FE solutions using different types of elements. Therefore, the properties of different elements and the solution discrepancies caused by using different elements are highlighted in the book. Thus, the textbook is very helpful for engineers to understand the behaviours of different types of elements. Additionally, the textbook can help the students and engineers write FE codes based on the theories presented in the book. Furthermore, the textbook can serve as the basis for some advanced computational mechanics courses, such as the nonlinear finite element method. Table of ContentsChapter 1 Introduction.- Chapter 2 Theoretical basis of the finite element method.- Chapter 3 Finite element analysis using bar element.- Chapter 4 Finite element analysis using beam element.- Chapter 5 Finite element analysis using triangular element.- Chapter 6 Finite element analysis using rectangular element.- Chapter 7 Finite element analysis using 3D elements.- Chapter 8 High order Lagrange element.
£75.99
Springer Verlag, Singapore Mathematical and Computational Intelligence to
Book SynopsisThis book presents a collection of selected papers presented at the 22nd FAI International Conference on Mathematical, Computational Intelligence and Engineering Approaches to Healthcare, Business and Tourism Analytics (FAI-ICMCIE 2020), held at American College, Madurai, India, from 20–22 December 2020. This book discusses advanced mathematical concepts and computational intelligence approaches for: medical diagnostic approach in cardiac diseases, nano topology in medical diseases, stability of indicators in assessing business development, AI-guided paradigmatic competence in science and spirituality integration, neural network-TOPSIS analytics in hotel service quality, itinerary planning destination ranking tourism analytics, molecular modeling and docking simulation for unraveling medicinal properties, value-oriented approach on commercial banks security, Brownian motion in shares of the bank, internet of things linking to social media and e-commerce, and more, which are discussed by using fuzzy analytics, nano-topology, statistical, TOPSIS and neural network tools.Table of ContentsA Study on Medical Diagnostic Approach to Investigate Cardiac Diseases.- Economic and Mathematical Methods for Classifying the Stability of Indicators in Assessing Business Development.- Nano Topological Reductions of Attributes in Medical Diagnosis.- AI-Guided Paradigmatic Competence to Embrace Future Trends and Research: A Science-Spirituality Contribution.- Itinerary Planning Destination Ranking Tourism Analytics System.- Generalized Unitary Convolution, Ramanujan Sums and Applications.- A Class of the Extended Multi-Index Bessel-Maitland Functions and It’s Properties.- A Numerical Study on Atangana-Baleanu and Caputo-Fabrizio Fractional Derivatives for MHD Flow Past an Impulsively Started Vertical Plate with Ramped Temperature and Concentration with Viscous Dissipation.- Sufficient Conditions of q-Starlikeness and q-Convexity Associated with Basic Hypergeometric Function.- A New Computing Techniques on Digital Nano Topology.- A New Notion of Mappings in Nano Topology.
£98.99
Springer Verlag, Singapore Frontiers in Industrial and Applied Mathematics:
Book SynopsisThis book publishes select papers presented at the 4th International Conference on Frontiers in Industrial and Applied Mathematics (FIAM-2021), held at the Sant Longowal Institute of Engineering and Technology, Longowal, Punjab, India, from 21–22 December 2021. Most of the papers deal with mathematical theory embedded with its applications to engineering and sciences. This book illustrates numerical simulation of scientific problems and the state-of-the-art research in industrial and applied mathematics, including various computational and modeling techniques with case studies and concrete examples. Graduate students and researchers, who are interested in real applications of mathematics in the areas of computational and theoretical fluid dynamics, solid mechanics, optimization and operations research, numerical analysis, bio-mathematics, fuzzy, control and systems theory, dynamical systems and nonlinear analysis, algebra and approximation theory, will find the book useful. Table of ContentsC. Özman, T. Saner, F. Gül, M. Diederich, A. C. Benim, and U. Janoske, Computational and Experimental Investigation of Flow and Convective Heat Transfer along Rough Surfaces.- M. Kumar, Neelesh S. Upadhye, and A. K. B. Chand, Distribution of Noise in Linear Recurrent Fractal Interpolation Functions for Data Sets with α-Stable Noise.- Maggie E. Habeeb, Oblivious Transfer using Non-abelian Groups.- P. Kushwah and J. Saha, Solution of Population Balance Equation using Homotopy Analysis Method.- V. Singh, Waseem A. Khan, and A. Sharma, Certain Properties and their Volterra Integral Equation Associated with the Second-Kind Chebyshev Matrix Polynomials in Two Variables.- R. Saranya, N. Annapoorani, and J. Saha, Blow-up Analysis and Global Existence of Solutions for a Fractional Reaction-Diffusion Equation.- N. Rani and V. Mishra, Ways of Constructing Multiplicative Magic Cubes.- S. Singh Rawat and Komal, Novel q-Rung Orthopair Fuzzy Hamacher Dual Muirhead Mean Operator for Multi-Attribute Decision Making.- A. Srivastava and B. S. Bhadauria, Convective Instability in a Composite Nanofluid Layer under Local Thermal Non-equilibrium.- N. Madaan and S. Sharma, Investigation of Traffic Dynamics Considering Driver’s Characteristics and Downstream Traffic Conditions.- R. Pasupathi, M. A. Navascués, and A. K. B. Chand, Fractal Convolution Bessel Sequences on Rectangle.- S. Devaiya and S. K. Srivastava, Uniform Approximation of Functions Belonging to L[0,∞)-space Using Cγ.T Means of Fourier-Laguerre Series.- M. Diederich, F. Gül, C. Özman, A. C. Benim, L. Ihringer, and D. Möller, Numerical Modelling and Experimental Validation of Mechanical Separation of Helminth Eggs for Wastewater Purification.- H. A. Kumara Swamy, Sankar Mani, N. Keerthi Reddy, and S. R. Sudheendra, Heat Transfer and Second Law Analysis of Ag-water Nanoliquid in a Non-Uniformly Heated Porous Annulus.- Anjali and M. K. Singh, Qualitative Analysis of Peer Influence Effects on Testing of Infectious Disease Model.- R. Goel, R. C. Mittal, and N. Ahlawat, B-Splines Collocation Approach to Simulate Secondary Dengue Virus (DENV) Infection Model with Diffusion.- A. Kumar, B.S Bhadauria, and A. Srivastava, Study of Heat and Mass Transfer in a Composite Nanofluid Layer.- Bhagwat R. Yewale and Deepak B. Pachpatte, On the Existence and Stability Analysis for Ψ-Caputo Fractional Boundary-value Problem.- R. Rath and K. Sharma, Alternative Crack-tip Enrichment Functions for XFEM in Arbitrary Polarized Piezoelectric Media.- S. C. Sekhara Rao and A. K. Chaturvedi, Convergence Analysis of a Layer Resolving Numerical Technique for a Class of Coupled System of Singularly Perturbed Parabolic Convection-Diffusion Equations having an Interface.- P. Megha and G. Chandhini, Filtering in Time-dependent Problems.- N. Gupta and N. Kanth, Heat Transfer Model for Silk Finishing Calendar.- H. D. Arora, A. Naithani, and Aakanksha, A Multi-attribute Decision Making Approach for Fuzzy Divergence Measure in Selection of Covid-19 Vaccine.- N. Singh and Manish K. Khandelwal, Magnetohydrodynamic Mixed Convection Flow in a Vertical Channel Filled with Porous Media.- A. Ali, R. P. Sharma, and A. Zishan, Group Action on Fuzzy Ideals of Near-Rings.- R. Revathi, D. Narsimhulu, and A. Ramu, Effect of Viscosity on the Spherical Shock Wave Propagation in a Dusty Gas with Radiation Heat Flux and Exponentially Varying Density.- M. Arora and R. Bajaj, On the Stability of a Heated Inclined Fluid Layer with Gravity Modulation.- S. C. Srivastava, N. K. Thakur, and A. Pramanayagam, Dynamical Study of an Epidemiological Model with Harvesting and Infection in Prey Population.- G. Raiya and M. Mittal, Joint Decisions on Imperfect Production Process and Carbon Emission Reduction Under Carbon Regulations.- S. Naskar, N. Islam, R. Gayen, and R. Datta, Propagation of Water Waves in the Presence of a Horizontal Plate Submerged in a Two-layer Fluid.- P. Saini, Transversely Isotropic Homogeneous Medium with Absorbing Boundary Conditions: Elastic Wave Propagation using Spectral Element Method.- K. B. Devi, Reingachan N., and T. B. Singh, Growth of Polynomials having No-zero Inside a Circle.- V. Siwach, Manju S. Tonk, and H. Poonia, Simulation of Queues in Sugar Mills using Monte-Carlo Technique.- R. Singla, G. Singh, and V. Kanwar, An Adaptive Step-size Optimized Seventh-order Hybrid Block Method for Integrating Differential Systems Efficiently.- M. Diederich, L. Di Bartolo, and A. C. Benim, Comparison of Prediction Accuracy between Interpolation and Artificial Intelligence Application of CFD Data for 3D Cavity Flow.- J. Tushar, A. Kumar, and S. Kumar, Virtual Element Methods for Optimal Control Problems Governed by Elliptic Interface Problems.- Vijay and A.K.B. Chand, Positivity Preserving Rational Quartic Spline Zipper Fractal Interpolation Functions.- Z. Mkhize, N. Parumasurand, and P. Singh, Heptic Hermite Collocation on Finite Elements.- J. Raj Sharma and H. Singh, A Computationally Efficient Sixth-order Method for Nonlinear Models.- S. Panday, W. H. Chanu, and Y. N. Devi, New Higher Order Iterative Method for Multiple Roots of Nonlinear Equations.- M. Singh and A. Gupta, Separation Axioms in Bipolar Fuzzy Topological Spaces.- V. Singh and B. Singh, A Study of Ciric Type Generalized Contraction via B-contraction with Application.- D. Amin and D. B. Singh, Evolution of Weak Discontinuities in a Perfectly Conducting Mixture of Gas and Dust Particles.- S. Chawla and S. C. Sekhara Rao, Numerical Treatment for a Coupled System of Singularly Perturbed Reaction Diffusion Equations with Robin Boundary Conditions and having Boundary and Interior Layers.- M. Arora, M. Danesh, and A. Rana, Double-Diffusive Convection with the Effect of Rotation in Magnetic Nanofluids.- R. Sasikumar and P. Arriyamuthu, Modeling for Implications of Covid-19 Pandemic on Healthcare System in India.
£999.99
Springer Verlag, Singapore Vehicle–Track Coupled Dynamics: Theory and
Book SynopsisThis book systematically presents the theory, numerical implementation, field experiments and practical engineering applications of the ‘Vehicle–Track Coupled Dynamics’. Representing a radical departure from classic vehicle system dynamics and track dynamics, the vehicle–track coupled dynamics theory considers the vehicle and track as one interactive and integrated system coupled through wheel–rail interaction. This new theory enables a more comprehensive and accurate solution to the train–track dynamic interaction problem which is a fundamental and important research topic in railway transportation system, especially for the rapidly developed high-speed and heavy-haul railways. It has been widely applied in practical railway engineering.Dr. Wanming Zhai is a Chair Professor of Railway Engineering at Southwest Jiaotong University, where he is also chairman of the Academic Committee and Director of the Train and Track Research Institute. He is a member of the Chinese Academy of Sciences and one of the leading scientists in railway system dynamics. Professor Zhai is Editor-in-Chief of both the International Journal of Rail Transportation, published by Taylor & Francis Group, and the Journal of Modern Transportation, published by Springer. In addition, he is a trustee of the International Association for Vehicle System Dynamics, Vice President of the Chinese Society of Theoretical and Applied Mechanics, and Vice President of the Chinese Society for Vibration Engineering.Table of ContentsIntroduction.- Models of Vehicle-Track Coupled Dynamics.- Excitations of Vehicle-Track Coupled Systems.- Numerical Method and Computer Simulation.- Field Experiment on Dynamics of Vehicle and Track Systems.- Experimental Validation of Vehicle-Track Coupled Dynamics Models.- Comparison of Vehicle-Track Coupled Dynamics with Traditional Vehicle Dynamics.- Dynamic Characteristic of Vehicle-Track Coupled Systems.- Principle and Method for Matching Design of Vehicle and Track Systems.- Applications of Vehicle-Track Coupled Dynamics Theory in Practical Railway Engineering.
£999.99
Springer Verlag, Singapore MATLAB and Simulink in Action
Book Synopsis
£89.99
John Wiley & Sons Inc Student Solutions Manual to accompany Technical
Book SynopsisThis textbook has been in constant use since 1980, and this edition represents the first major revision of this text since the second edition. It was time to select, make hard choices of material, polish, refine, and fill in where needed. Much has been rewritten to be even cleaner and clearer, new features have been introduced, and some peripheral topics have been removed. The authors continue to provide real-world, technical applications that promote intuitivereader learning. Numerous fully worked examples and boxed and numbered formulas give students the essential practice they need to learn mathematics. Computer projects are given when appropriate, including BASIC, spreadsheets, computer algebra systems, and computer-assisted drafting. The graphing calculator has been fully integrated and calculator screens are given to introduce computations. Everything the technical student may need is included, with the emphasis always on clarity and practical applications.
£73.10
Cambridge University Press Mathematics for Machine Learning
Book SynopsisThis self-contained textbook introduces all the relevant mathematical concepts needed to understand and use machine learning methods, with a minimum of prerequisites. Topics include linear algebra, analytic geometry, matrix decompositions, vector calculus, optimization, probability and statistics.Trade Review'This book provides great coverage of all the basic mathematical concepts for machine learning. I'm looking forward to sharing it with students, colleagues, and anyone interested in building a solid understanding of the fundamentals.' Joelle Pineau, McGill University, Montreal'The field of machine learning has grown dramatically in recent years, with an increasingly impressive spectrum of successful applications. This comprehensive text covers the key mathematical concepts that underpin modern machine learning, with a focus on linear algebra, calculus, and probability theory. It will prove valuable both as a tutorial for newcomers to the field, and as a reference text for machine learning researchers and engineers.' Christopher Bishop, Microsoft Research Cambridge'This book provides a beautiful exposition of the mathematics underpinning modern machine learning. Highly recommended for anyone wanting a one-stop-shop to acquire a deep understanding of machine learning foundations.' Pieter Abbeel, University of California, Berkeley'Really successful are the numerous explanatory illustrations, which help to explain even difficult concepts in a catchy way. Each chapter concludes with many instructive exercises. An outstanding feature of this book is the additional material presented on the website …' Volker H. Schulz, SIAM ReviewTable of Contents1. Introduction and motivation; 2. Linear algebra; 3. Analytic geometry; 4. Matrix decompositions; 5. Vector calculus; 6. Probability and distribution; 7. Optimization; 8. When models meet data; 9. Linear regression; 10. Dimensionality reduction with principal component analysis; 11. Density estimation with Gaussian mixture models; 12. Classification with support vector machines.
£37.99
John Wiley & Sons Inc Fractional Order Motion Controls
Book SynopsisCovering fractional order theory, simulation and experiments, this book explains how fractional order modelling and fractional order controller design compares favourably with traditional velocity and position control systems. The authors systematically compare the two approaches using applied fractional calculus.Table of ContentsAcronyms xix Foreword xxiii Preface xxv Acknowledgments xxix PART I FUNDAMENTALS OF FRACTIONAL CONTROLS 1 Introduction 3 1.1 Fractional Calculus 3 1.2 Fractional Order Controls 9 1.3 Fractional Order Motion Controls 20 1.4 Contributions 22 1.5 Organization 22 PART II FRACTIONAL ORDER VELOCITY SERVO 2 Fractional Order PI Controller Designs for Velocity Servo Systems 25 2.1 Introduction 25 2.2 FOPTD Systems and Three Controllers Considered 27 2.3 Design Specifications 27 2.4 Fractional Order PI and [PI] Controller Designs 28 2.5 Simulation 38 2.6 Chapter Summary 39 3 Tuning Fractional Order PI Controllers for Fractional Order Velocity Systems with Experimental Validation 41 3.1 Introduction 41 3.2 Three Controllers to Be Designed and Tuning Specifications 42 3.3 Tuning Three Controllers for FOVS 42 3.4 Illustrative Examples and Design Procedure Summaries 43 3.5 Simulation Illustration 45 3.6 Experimental Validation 49 3.7 Chapter Summary 54 4 Relay Feedback Tuning of Robust PID Controllers 59 4.1 Introduction 59 4.2 Slope Adjustment of the Phase Bode Plot 62 4.3 The New PID Controller Design Formulae 65 4.4 Phase and Magnitude Measurement Via Relay Feedback Tests 66 4.5 Illustrative Examples 67 4.6 Chapter Summary 72 5 Auto-Tuning of Fractional Order Controllers with Iso-Damping 73 5.1 Introduction 73 5.2 FOPI and FO[PI] Controllers Design Formulae 75 5.3 Measurements for Auto-Tuning 80 5.4 Simulation Illustration 80 5.5 Chapter Summary 87 PART III FRACTIONAL ORDER POSITION SERVO 6 Fractional Order PD Controller Tuning for Position Systems 91 6.1 Introduction 91 6.2 Fractional Order PD Controller Design for Position Servos 92 6.3 Design Procedures 94 6.4 Simulation Example 95 6.5 Experiments 99 6.6 Chapter Summary 101 7 Fractional Order [PD] Controller Synthesis for Position Servo Systems 105 7.1 Introduction 105 7.2 Position Control Plants and Design Specifications 106 7.3 Fractional Order [PD] Controller Design 106 7.4 Parameter Design Examples and Bode Plot Validations 108 7.5 Implementation of Two Fractional Order Operators 110 7.6 Simulation 111 7.7 Experiment 120 7.8 Chapter Summary 122 8 Time-Constant Robust Analysis and Design of Fractional Order [PD] Controller 123 8.1 Introduction 123 8.2 Problem Statement 124 8.3 FO[PD] Tuning Specifications and Rules 125 8.4 The Solution Existence Range and An Online Computation Method 127 8.5 Experiment 135 8.6 Chapter Summary 136 9 Experimental Study of Fractional OrderPDController Synthesis for Fractional Order Position Servo Systems 139 9.1 Introduction 139 9.2 Fractional Order Systems and Fractional Order Controller Considered 140 9.3 FOPD Controller Design Procedure for the Fractional Order Position Servo Systems 141 9.4 Simulation Illustration 144 9.5 Experimental Study 148 9.6 Chapter Summary 153 10 Fractional Order [PD] Controller Design and Comparison for Fractional Order Position Servo Systems 155 10.1 Introduction 155 10.2 Fractional Order Position Servo Systems and Fractional Order Controllers 156 10.3 Fractional Order [PD] Controller Design 156 10.4 Integer Order PID Controller and Fractional Order PD Controller Designs 159 10.5 Simulation Comparisons 160 10.6 Chapter Summary 162 PART IV STABILITY AND FEASIBILITY FOR FOPID DESIGN 11 Stability and Design Feasibility of Robust PID Controllers for FOPTD Systems 165 11.1 Introduction 165 11.2 Stability Region and Flat Phase Tuning Rule for the Robust PID Controller Design 168 11.3 PID Controller Design with Pre-Specifications on Ám and !c 171 11.4 Simulation Illustration 180 11.5 Chapter Summary 185 12 Stability and Design Feasibility of Robust FOPI Controllers for FOPTD Systems 187 12.1 Introduction 187 12.2 Stabilizing and Robust FOPI Controller Design for FOPTD Systems 188 12.3 Design Procedures Summary with An Illustrative Example 194 12.4 Complete Information Collection for Achievable Region of wc and Φm 197 12.5 Simulation Illustration 201 12.6 Chapter Summary 207 PART V FRACTIONAL ORDER DISTURBANCE COMPENSATORS 13 Fractional Order Disturbance Observer 211 13.1 Introduction 211 13.2 Disturbance Observer (DOB) 212 13.3 Actual Design Parameters In DOB and Their Effects 213 13.4 Loss of The Phase Margin With DOB 215 13.5 Solution One: Rule-Based Switched Low Pass Filtering With Varying Relative Degree 216 13.6 The Proposed Solution: Guaranteed Phase Margin Method Using Fractional Order Low Pass Filtering 216 13.7 Implementation Issues: Stable Minimum-Phase Frequency Domain Fitting 218 13.8 Chapter Summary 222 14 Fractional Order Adaptive Feed-forward Cancellation 223 14.1 Introduction 223 14.2 Fractional Order Adaptive Feed-forward Cancellation 225 14.3 Equivalence Between Fractional Order Internal Model Principle and Fractional Order Adaptive Feed-Forward Cancellation 229 14.4 Frequency-domain analysis of the FOAFC performance for the periodic disturbance 231 14.5 Simulation Illustration 233 14.6 Experiment Validation 237 14.7 Chapter Summary 241 15 Fractional Order Robust Control for Cogging Effect 243 15.1 Introduction 243 15.2 Fractional Order Robust Control of Cogging Effect Compensation 244 15.3 Simulation Illustration 252 15.4 Experiments on A Lab Testbed - Dynamometer 258 15.5 Chapter Summary 264 16 Fractional Order Periodic Adaptive Learning Compensation 275 16.1 Introduction 275 16.2 Fractional Order Periodic Adaptive learning Compensation for the State-dependent Periodic Disturbance 276 16.3 Simulation Illustrations 282 16.4 Experimental Validation 284 16.5 Chapter Summary 288 PART VI EFFECTS OF FRACTIONAL ORDER CONTROLS ON NONLINEARITIES 17 Fractional Order PID Control of A DC-Motor with Elastic Shaft 293 17.1 Introduction 293 17.2 The Benchmark Position Servo System 294 17.3 A Modified Approximate Realization Method 295 17.4 Comparative Simulations 297 17.5 Chapter Summary 305 18 Fractional Order Ultra Low-Speed Position Servo 313 18.1 Introduction 313 18.2 Ultra Low-Speed Position Tracking using Designed FOPD and Optimized IOPI 314 18.3 Static and Dynamic Models of Friction and DescribingFunctions for Friction Models 316 18.4 Simulation Analysis with IOPI and FOPD Controllers Using Describing Function 321 18.5 Extended Experimental Demonstration 324 18.6 Chapter Summary 325 19 Optimized Fractional Order Conditional Integrator 329 19.1 Introduction 329 19.2 Clegg Conditional Integrator 330 19.3 Intelligent Conditional Integrator 331 19.4 The Optimized Fractional Order Conditional Integrator 332 19.5 Simulation Validation 340 19.6 Chapter Summary 342 PART VII FRACTIONAL ORDER CONTROL APPLICATIONS 20 Lateral Directional Fractional Order Control of A Small Fixed-Wing UAV 345 20.1 Introduction 345 20.2 Flight Control System of Small Fixed-Wing UAV 346 20.3 Integer/Fractional Order Controller Designs 351 20.4 Modified Ziegler-Nichols PI Controller Design 352 20.5 Fractional Order (PI)¸ Controller Design 353 20.6 Fractional Order PI Controller Design 355 20.7 Integer Order PID Controller Design 356 20.8 Simulation Illustration 357 20.9 Flight Experiments 363 20.10 Chapter Summary 367 21 Fractional Order PD Controller Synthesis and Implementation for HDD Servo System 369 21.1 Introduction 369 21.2 Fractional Order Controller Design with “Flat Phase” 370 21.3 Implementation of the Fractional Order Controller 372 21.4 Readjustment for the Designed FOPD Controller 377 21.5 Experiment 380 21.6 Chapter Summary 383 References 385 Index 403
£106.35
Cengage Learning, Inc Mathematics for Machine Technology
Book SynopsisStrengthen mathematical skills and gain practice using those skills in preparation for success in machine trades or manufacturing with Peterson/Smith's MATHEMATICS FOR MACHINE TECHNOLOGY, 8E. This comprehensive book connects math concepts to relevant machine applications, using industry-specific examples, realistic illustrations and actual machine functions. Step-by-step problems and examples progress from general math to more complex trigonometry and solid geometry while demonstrating how math applies to machine trades and manufacturing fields. The authors highlight calculator operations when appropriate. New coverage in this edition emphasizes spreadsheets and introductory G- and M- codes for CNC programming. Master the practical, vocational and technical applications of math concepts necessary to excel in today's machine, tool-and-die and tool design industries with this proven book.Table of ContentsSECTION 1: COMMON FRACTIONS AND DECIMAL FRACTIONS. Unit 1. Introduction to Common Fractions and Mixed Numbers. Unit 2. Addition of Common Fractions and Mixed Numbers. Unit 3. Subtraction of Common Fractions and Mixed Numbers. Unit 4. Multiplication of Common Fractions and Mixed Numbers. Unit 5. Division of Common Fractions and Mixed Numbers. Unit 6. Combined Operations of Common Fractions and Mixed Numbers. Unit 7. Computing with a Calculator: Fractions and Mixed Numbers. UNIT 8. Computing with a Spreadsheet: Fractions and Mixed Numbers. Unit 9. Introduction to Decimal Fractions. Unit 10. Rounding Decimal Fractions and Equivalent Decimal and Common Fractions. Unit 11. Addition and Subtraction of Decimal Fractions. Unit 12. Multiplication of Decimal Fractions. Unit 13. Division of Decimal Fractions. Unit 14. Powers. Unit 15. Roots. Unit 16. Table of Decimal Equivalents and Combined Operations of Decimal Fractions. Unit 17. Computing with a Calculator: Decimals. Unit 18. Computing with a Spreadsheet: Decimals. Unit 19. Achievement Review Section One. SECTION 2: RATIO, PROPORTION, AND PERCENTAGE. Unit 20. Ratio and Proportion. Unit 21. Direct and Inverse Proportions. Unit 22. Introduction to Percents. Unit 23. Basic Calculations of Percentages, Percents, and Rates. Unit 24. Percent Practical Applications. Unit 25. Achievement Review Section Two SECTION 3: LINEAR MEASUREMENT: CUSTOMARY (ENGLISH) AND METRIC. Unit 26. Customary (English) Units of Measure. Unit 27. Metric Units of Linear Measure. Unit 28. Degree of Precision and Greatest Possible Error, Absolute Error, and Relative Error. Unit 29. Tolerance, Clearance, and Interference. Unit 30. Customary and Metric Steel Rules. Unit 31. Customary Vernier Calipers and Height Gages. Unit 32. Metric Vernier Calipers and Height Gages. Unit 33. Digital Calipers and Height Gages. Unit 34. Customary Micrometers. Unit 35. Metric Vernier Micrometers. Unit 36. Digital Micrometers. Unit 37. Customary and Metric Gage Blocks. Unit 38. Achievement Review Section Three. SECTION 4: FUNDAMENTALS OF ALGEBRA. Unit 39. Symbolism and Algebraic Expressions. Unit 40. Signed Numbers. Unit 41. Algebraic Operations of Addition, Subtraction, and Multiplication. Unit 42. Algebraic Operations of Division, Powers, and Roots. Unit 43. Introduction to Equations. Unit 44. Solution of Equations by the Subtraction, Addition, and Division Principles of Equality. Unit 45. Solution of Equations by the Multiplication, Root, and Power Principles of Equality. Unit 46. Solution of Equations Consisting of Combined Operations and Rearrangement of Formulas. Unit 47. Applications of Formulas to Cutting Speed, Revolutions Per Minute, and Cutting Time. Unit 48. Applications of Formulas to Spur Gears. Unit 49. Achievement Review Section FOUR. SECTION 5: FUNDAMENTALS OF PLANE GEOMETRY. Unit 50. Lines and Angular Measure. Unit 51. Protractors- Simple Semicircular and Vernier. Unit 52. Types of Angles and Angular Geometric Principles. Unit 53. Introduction to Triangles. Unit 54. Geometric Principles for Triangles and Other Common Polygons. Unit 55. Introduction to Circles. Unit 56. Arcs and Angles of Circles, Tangent Circles. Unit 57. Fundamental Geometric Constructions. Unit 58. Achievement Review Section Five. SECTION 6: GEOMETRIC FIGURES: AREAS AND VOLUMES. Unit 59. Areas of Rectangles, Parallelograms, and Trapezoids. Unit 60. Areas of Triangles. Unit 61. Areas of Circles, Sectors, and Segments. Unit 62. Volumes of Prisms and Cylinders. Unit 63. Volumes of Pyramids and Cones. Unit 64. Volumes of Spheres and Composite Solid Figures. Unit 65. Achievement Review Section Six. SECTION 7: TRIGONOMETRY. Unit 66. Introduction to Trigonometric Functions. Unit 67. Analysis of Trigonometric Functions. Unit 68. Basic Calculations of Angles and Sides of Right Triangles. Unit 69. Simple Practical Machine Applications. Unit 70. Complex Practical Machine Applications. Unit 71. The Cartesian Coordinate System. Unit 72. Oblique Triangles: Law of Sines and Law of Cosines. Unit 73. Achievement Review Section Seven. SECTION 8I: COMPOUND ANGLES. Unit 74. Introduction to Compound Angles. Unit 75. Drilling and Boring Compound-Angular Holes: Computing Angles of Rotation and Tilt Using Given Lengths. Unit 76. Drilling and Boring Compound-Angular Holes: Computing Angles of Rotation and Tilt Using Given Angles. Unit 77. Machining Compound-Angular Surfaces: Computing Angles of Rotation and Tilt. Unit 78. Computing Angles Made by the Intersection of Two Angular Surfaces. Unit 79. Computing Compound Angles on Cutting and Forming Tools. Unit 80. Achievement Review Section Eight. SECTION 9: COMPUTER NUMERICAL CONTROL: (CNC). Unit 81. Introduction to Computer Numerical Control (CNC). Unit 82. Control Systems, Absolute Positioning, Incremental Positioning. Unit 83. Location of Points: Polar Coordinate System. Unit 84. Binary Numeration System. Unit 85. Hexadecimal Numeration System. Unit 86. BCD (Binary Coded Decimal) Numeration Systems. Unit 87. An Introduction to G- and M-Codes for CNC Programming Unit 88. Achievement Review Section 9. Appendix A. United States Customary and Metric Units of Measure. Appendix B. Principles of Plane Geometry. Appendix C. Formulas for Areas (A) of Plane Figures. Appendix D. Formulas for Volumes of Solid Figures. Appendix E. Trigonometry. Appendix F. Common G- and M-Codes. Answers to Odd-Numbered Applications. Index.
£175.44
International Press of Boston Inc Basic Partial Differential Equations
Book SynopsisFor students with three semesters of calculus, this book is self-contained. In particular, Section 1.1 contains a complete treatment of the relevant types of ordinary differential equations. No previous course in ordinary differential equations or linear algebra is necessary.There are approximately 280 examples worked out in detail, and 600 exercises ranging from routine to challenging. Answers to selected problems appear in the back of the book. Rigorous proofs, of nearly all results used, are given after ample physical motivation.The book documents extensive applications, including: heat conduction, wave propagation, vibrations of strings, square drums, round drums, spheres and manifolds, traffic flow shocks, evolution of population densities, fluid flow, electrostatics, minimal surfaces, gravitation, and quantum mechanics (including the determination of the bound states of the hydrogen atom).Convenient summaries appear at the end of each section. Theorems and definitions are clearly set off in boxes. The book contains 97 figures, illustrations and tables. (Graphs of mathematical functions of one or several variables were computer generated.)
£76.00
Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG Limits of AI theoretical practical ethical
Book SynopsisIn an early phase of symbolic AI, AI focused on formal programs (e.g., expert systems), in which rule-based knowledge was processed with the help of symbolic logic.
£24.99
Springer Intuitive Probability and Random Processes using
Book SynopsisComputer Simulation.- Basic Probability.- Conditional Probability.- Discrete Random Variables.- Expected Values for Discrete Random Variables.- Multiple Discrete Random Variables.- Conditional Probability Mass Functions.- Discrete N-Dimensional Random Variables.- Continuous Random Variables.- Expected Values for Continuous Random Variables.- Multiple Continuous Random Variables.- Conditional Probability Density Functions.- Continuous N-Dimensional Random Variables.- Probability and Moment Approximations Using Limit Theorems.- Basic Random Processes.- Wide Sense Stationary Random Processes.- Linear Systems and Wide Sense Stationary Random Processes.- Multiple Wide Sense Stationary Random Processes.- Gaussian Random Processes.- Poisson Random Processes.- Markov Chains.Trade ReviewFrom the reviews:"The book is composed of 22 chapters. … This is a very readable book. … Kay’s book undoubtedly will see its greatest use in engineering schools, but I think it would work nicely in other settings as well. … It is written in a clear and informal style that students will appreciate, its coverage is excellent, and the author’s stated objective (to lessen the difficulty that students usually experience assimilating and applying probability and random processes) will, I predict, be met." (Ralph P. Russo, The American Statistician, Vol. 62 (2), May, 2008)“Kay’s book occupies a unique place in the overcrowded market of textbooks on probability and random processes. … This new textbook is a breath of fresh air in the market of books devoted to probability and random processes. The book lives up to its ambition of setting a new standard for a modern, computer-based treatment of the subject. … I fully recommend its use in undergraduate and first-year graduate courses.” (Osvaldo Simeone, IEEE Control Systems Magazine, Vol. 27, June, 2007)Table of ContentsComputer Simulation.- Basic Probability.- Conditional Probability.- Discrete Random Variables.- Expected Values for Discrete Random Variables.- Multiple Discrete Random Variables.- Conditional Probability Mass Functions.- Discrete N-Dimensional Random Variables.- Continuous Random Variables.- Expected Values for Continuous Random Variables.- Multiple Continuous Random Variables.- Conditional Probability Density Functions.- Continuous N-Dimensional Random Variables.- Probability and Moment Approximations Using Limit Theorems.- Basic Random Processes.- Wide Sense Stationary Random Processes.- Linear Systems and Wide Sense Stationary Random Processes.- Multiple Wide Sense Stationary Random Processes.- Gaussian Random Processes.- Poisson Random Processes.- Markov Chains.
£98.99
Dover Publications Inc. Numerical Methods for Scientists and Engineers
Book Synopsis
£33.59
Princeton University Press DelayAdaptive Linear Control
Book Synopsis
£74.80
Springer-Verlag New York Inc. An Introduction to Mathematical Epidemiology
Book SynopsisThe book is a comprehensive, self-contained introduction to the mathematical modeling and analysis of infectious diseases. It includes model building, fitting to data, local and global analysis techniques. Various types of deterministic dynamical models are considered: ordinary differential equation models, delay-differential equation models, difference equation models, age-structured PDE models and diffusion models. It includes various techniques for the computation of the basic reproduction number as well as approaches to the epidemiological interpretation of the reproduction number. MATLAB code is included to facilitate the data fitting and the simulation with age-structured models.Trade Review“The current book is an introductory text that starts at the level of the neophyte and gradually brings the student to the level of current research. … The target readers include advanced undergraduate and graduate students in mathematics as well as graduate students in other fields. … This is an appealing book, well-written and thoughtfully organized.” (William J. Satzer, MAA reviews, maa.org, January, 2016)“This book does not limit itself by any means to be just an introductory level textbook, aiming actually to be a comprehensive, self-contained reference text for mathematical epidemiologists. … The presentation is example-based, well thought out and very carefully organized. … The book has the clarity of a textbook while having the depth of a monograph, the author always being successful in conveying the content of a topic regardless of its difficulty.” (Paul Georgescu, zbMATH 1333.92006, 2016)Table of ContentsIntroduction.- Introduction to Epidemic Modeling.- The SIR Model with Demography: General Properties of Planar Systems.- Vector-Borne Diseases.- Techniques for Computing R0.- Fitting Models to Data.- Analysis of Complex ODE Epidemic Models: Global Stability.- Multi-strain Disease Dynamics.- Control Strategies.- Ecological Context of Epidemiology.- Zoonotic Disease, Avian Influenza and Non-autonomous Models.- Age-structured Epidemic Models.- Class-age Structured Epidemic Models.- Immuno-Epidemiological Modeling.- Spatial Heterogeneity in Epidemiological Models.- Discrete Epidemic Models.
£62.99
Springer Nature Switzerland AG Tensor Analysis for Engineers and Physicists -
Book SynopsisThis book unies the common tensor analytical aspects in engineering and physics. Using tensor analysis enables the reader to understand complex physical phenomena from the basic principles in continuum mechanics including the turbulence, its correlations and modeling to the complex Einstein' tensor equation. The development of General Theory of Relativity and the introduction of spacetime geometry would not have been possible without the use of tensor analysis. This textbook is primarily aimed at students of mechanical, electrical, aerospace, civil and other engineering disciplines as well as of theoretical physics. It also covers the special needs of practicing professionals who perform CFD-simulation on a routine basis and would like to know more about the underlying physics of the commercial codes they use. Furthermore, it is suitable for self-study, provided that the reader has a sufficient knowledge of differential and integral calculus. Particular attention was paid to selecting the application examples. The transformation of Cartesian coordinate system into curvilinear one and the subsequent applications to conservation laws of continuum mechanics and the turbulence physics prepares the reader for fully understanding the Einstein tensor equations, which exhibits one of the most complex tensor equation in theoretical physics.Table of ContentsVectors and Tensors.- Transformation of Tensors.- Differential Operators in Continuum Mechanics.- Tensors and Kinematics.- Differential Balances in Continuum Mechanics.- Tensor Operations in Orthogonal Curvilinear.- Tensor Application, Navier-Stokes Equation.- Curves, Curvature, Surfaces, Geodesics.- Turbulent Flow, Modeling.- Special Theory of Relativity.- Tensors In General Theory of Relativity.
£999.99
Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG Algebra: Anwendungsorientierte Mathematik
Book SynopsisDieses bewährte Lehrbuch ist aus einem Vorlesungszyklus für Studiengänge der Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften sowie der Informatik heraus entstanden. Es schlägt eine Brücke zwischen der rein theoretischen Darstellung und der angwandten Mathematik; es zeichnet sich durch gute Lesbarkeit sowie leichte Verständlichkeit aus. Vollständig durchgerechnete Beispiele ergänzen das didaktische Konzept.Damit eignet sich das Werk nicht nur zum Gebrauch neben Vorlesungen an Hochschulen und Fachhochschulen, sondern auch zum Selbststudium, insbesondere für Studienanfänger.Nach einer kurzen Lieferlücke macht dieser Nachdruck das erfolgreiche Buch wieder verfügbar.Table of Contents1. Grundlagen der Algebra.- 1.1 Mengen.- 1.1.1 Begriff und Beschreibung einer Menge.- 1.1.2 Beziehungen zwischen Mengen.- 1.1.3 Verknüpfungen von Mengen.- 1.2 Relationen.- 1.2.1 Begriff und Beschreibung von Relationen.- 1.2.2 Eigenschaften zweistelliger Relationen.- 1.2.3 Äquivalenzrelationen.- 1.2.4 Ordnungsrelationen.- 1.2.5 Verknüpfungen von Relationen.- 1.3 Abbildungen.- 1.3.1 Der Begriff der Abbildung.- 1.3.2 Wichtige Eigenschaften von Abbildungen.- 1.3.3 Verknüpfungen von Abbildungen.- 1.4 Graphen.- 1.4.1 Einführende Erklärungen.- 1.4.2 Zusammenhängende Graphen.- 1.4.3 Eine Anwendung: Algorithmische Ermittlung eines Minimalgerüstes.- 1.5 Strukturen.- 1.5.1 Verknüpfungen.- 1.5.2 Verknüpfungstreue Abbildungen.- 1.6 Gruppen.- 1.6.1 Axiome und einfache Eigenschaften.- 1.6.2 Permutationen.- 1.6.3 Untergruppen. Normalteiler. Faktorgruppen.- 1.7 Ringe und Körper.- 1.8 Boolesche Algebra.- 1.8.1 Bedeutung. Axiomatisierung.- 1.8.2 Boolesche Terme.- 1.8.3 Schaltalgebra.- 1.8.4 Aussagenalgebra.- 2. Lineare Algebra.- 2:1 Zur Bedeutung der linearen Algebra.- 2.2 Determinanten.- 2.2.1 Zweireihige Determinanten.- 2.2.2 Determinanten n-ter Ordnung.- 2.3 Vektoralgebra.- 2.3.1 Vektorbegriff. Gruppeneigenschaft. Vektorraum.- 2.3.2 Das skalare Produkt.- 2.3.3 Das vektorielle Produkt.- 2.3.4 Basisdarstellung von Vektoren.- 2.3.5 Mehrfache Produkte.- 2.4 Matrizenalgebra.- 2.4.1 Matrixbegriff. Matrixverknüpfungen.- 2.4.2 Matrixinversion. Transponierung.- 2.4.3 Orthogonalität. Komplexe Matrizen.- 2.5 Lineare Gleichungssysteme.- 2.5.1 Lineare Abhängigkeit. Rangbegriff.- 2.5.2 Homogene lineare Systeme.- 2.5.3 Inhomogene lineare Systeme.- 2.5.4 Lineare Ungleichungssysteme.- 3. Algebra komplexer Zahlen.- 3.1 Der komplexe Zahlenkörper.- 3.2 Die Normalform komplexer Zahlen.- 3.3 Gaußsche Zahlenebene. Betrag. Konjugierung.- 3.4 Die trigonometrische Form komplexer Zahlen.- 3.5 Die Exponentialform komplexer Zahlen.- 3.6 Potenzen, Wurzeln und Logarithmen im Komplexen.- 3.7 Graphische Ausführung der Grundrechenarten mit Zeigern.- 4. Fuzzy-Algebra.- 4.1 Fuzzy-Mengen.- 4.1.1 Motivation.- 4.1.2 Darstellung von Fuzzy-Mengen.- 4.1.3 Beziehungen zwischen Fuzzy-Mengen.- 4.1.4 Verknüpfungen von Fuzzy-Mengen.- 4.2 Fuzzy-Relationen.- 4.2.1 Begriff. Darstellungsformen.- 4.2.2 Fuzzy-Relations-Verknüpfungen.- 4.2.3 Eigenschaften binärer Fuzzy-Relationen.- 4.3 Fuzzy-Logik.- 4.3.1 Mehrwertige Logiken.- 4.3.2 Linguistische Variable.- 4.3.3 Der Fuzzylogik-Kalkül.- 5. Anhang: Lösungen der Aufgaben.
£999.99
Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG Formeln und Tabellen der angewandten
Book SynopsisEin Klassiker für die Praxis der mathematischen Statistik! Die Zusammenstellung der Verfahren mit ihren Grundlagen, Formeln, Tabellen und Nomogrammen ist einmalig. Durchgerechnete Beispiele erläutern anschaulich die wesentlichsten Methoden; dadurch kann auf Beweise und Ableitungen verzichtet werden.Trade Review"...Es ist sehr zu begrüßen, daß das seit langem vergriffene Standardwerk nun in aktualisierter Form vorliegt." (OR-Spektrum) "...Es ist eine Freude, mit diesem umfassenden Buch arbeiten zu können, ... Für den praktischen Gebrauch ist es angenehm, daß im Buch alle benötigten Tabellen, Nomogramme und Grafiken vorhanden sind, ... Das Werk läßt keinen Wunsch offen, ... ist allen, die mit Statistik arbeiten, Entwicklern und Mitarbeitern in der statistischen Qualitätssicherung wärmstens zu empfehlen." (Elin-Zeitschr.) "...Das wirklich Neue an dieser Auflage wird aber nicht bestimmt durch die vielen nützlichen Erweiterungen, sondern durch die neue, hervorragend gelungene Präsentation des vielfältigen Stoffes. ... ein für den Benutzer wirklich komfortables Handbuch statistischer Verfahren. ..." (Statistical Papers) "...ein Nachschlagewerk, ... das in keiner Statistik-Bibliothek fehlen sollte." (Nouvelles Mathématiques Internationales)Table of ContentsA Formeln.- 1 Formeln zur Berechnung von Wahrscheinlichkeiten.- 1.1. Zufallsexperiment, Ergebnisse und Ereignisse.- 1.2 Wahrscheinlichkeit.- 1.3 Satz von der totalen Wahrscheinlichkeit und Satz von Bayes.- 1.4 Zufallsvariable.- 2 Eindimensionale diskrete Verteilungen.- 2.1 Allgemeines.- 2.2 Hypergeometrische Verteilung.- 2.3 Binomialverteilung.- 2.4 Poisson-Verteilung.- 2.5 Negative Binomialverteilung.- 3 Eindimensionale stetige Verteilungen.- 3.1 Allgemeines.- 3.2 Normalverteilung (Gauß-Verteilung).- 3.3 Logarithmische Normalverteilung (Lognormalverteilung).- 3.4 ?2-Verteilung (Helmert-Pearson-Verteilung).- 3.5 t-Verteilung (Student-Verteilung).- 3.6 F -Verteilung (Fisher-Verteilung).- 3.7 Gamma-Verteilung.- 3.8 Beta-Verteilung.- 3.9 Weibull-Verteilung (Typ III-Extremwertverteilung).- 3.10 Gumbel-Verteilung (Typ I-Extremwertverteilung).- 3.11 Ungleichungen von Tschebyscheff und Camp-Meidell.- 3.12 Übersicht über die wichtigsten eindimensionalen Verteilungen.- 4 Mehrdimensionale Verteilungen.- 4.1 Zweidimensionale diskrete Verteilungen.- 4.2 Zweidimensionale stetige Verteilungen.- 4.3 Beziehungen über Funktionalparameter (Kenngrößen) zweidimensionaler Verteilungen.- 4.4 p-dimensionale Verteilungen.- 4.5 Spezielle mehrdimensionale Verteilungen.- 4.5.1 Zweidimensionale Normalverteilung.- 4.5.2 p-dimensionale Normalverteilung.- 4.5.3 Multinomialverteilung.- 4.5.4 Verallgemeinerte hypergeometrische Verteilung.- 5 (Eindimensionale) Häufigkeitsverteilungen, Stichprobenfunktionen, Zufallsstreubereiche, Schätzwerte, Vertrauensbereiche, Statistische Anteilsbereiche.- 5.1 Häufigkeitsverteilung eines stetigen Merkmals.- 5.1.1 Stichprobe ohne Klasseneinteilung.- 5.1.2 Stichprobe mit Klasseneinteilung.- 5.1.3 Kennwerte der Stichprobe.- 5.2 Häufigkeitsverteilung eines diskreten Merkmals.- 5.3 Schluß von einer bekannten Grundgesamtheit auf die Stichprobe. Verteilungen und Zufallsstreubereiche von Stichprobenfunktionen.- 5.3.1 Verteilungen und Zufallsstreubereiche von Stichprobenfunktionen bei beliebiger Verteilung.- 5.3.2 Verteilungen und Zufallsstreubereiche von Stichprobenfunktionen bei Normalverteilung.- 5.3.3 Zufallsstreubereich für X bei logarithmischer Normalverteilung.- 5.3.4 Zufallsstreubereiche bei Binomialverteilung.- 5.3.5 Zufallsstreubereiche bei Poisson-Verteilung.- 5.4 Schluß von der Stichprobe auf die Grundgesamtheit. Schätzwerte für die Parameter von Wahrscheinlichkeitsverteilungen.- 5.4.1 Schätzwerte für Parameter beliebiger Verteilungen.- 5.4.2 Schätzwerte bei Normalverteilung.- 5.4.3 Schätzwerte bei logarithmischer Normalverteilung.- 5.4.4 Schätzwerte bei Gamma-Verteilung.- 5.4.5 Schätzwerte bei Beta-Verteilung.- 5.4.6 Schätzwerte bei Weibull-Verteilung.- 5.4.7 Schätzwerte bei Gumbel-Verteilung.- 5.4.8 Schätzwerte bei hypergeometrischer Verteilung und Binomialverteilung.- 5.4.9 Schätzwerte bei Poisson-Verteilung.- 5.4.10 Schätzwerte bei negativer Binomialverteilung.- 5.5 Schluß von der Stichprobe auf die Grundgesamtheit. Vertrauensbereiche (Konfidenzintervalle) für die Parameter von Wahrscheinlichkeitsverteilungen.- 5.5.1 Vertrauensbereiche bei Normalverteilung.- 5.5.2 Vertrauensbereiche bei Binomialverteilung.- 5.5.3 Vertrauensbereiche bei Poisson-Verteilung.- 5.5.4 Vertrauensbereiche bei beliebiger stetiger Verteilung.- 5.6 Schluß von der Stichprobe auf die Grundgesamtheit. Statistische Anteilsbereiche.- 5.6.1 Statistische Anteilsbereiche bei Normalverteilung.- 5.6.2 Statistische Anteilsbereiche bei beliebiger stetiger Verteilung.- 6 Testverfahren.- 6.1 Allgemeines.- 6.2 Tests auf Zufälligkeit.- 6.3 Anpassungstests.- 6.4 Ausreißertests bei Normalverteilung.- 6.5 Vergleich des Erwartungswertes mit einem vorgegebenen Wert bei Normalverteilung.- 6.6 Vergleich der Varianz mit einem vorgegebenen Wert bei Normalverteilung.- 6.7 Vergleich der Erwartungswerte von Normalverteilungen.- 6.7.1 Erwartungswertvergleich bei zwei Normalverteilungen (unabhängige Stichproben).- 6.7.2 Erwartungswertvergleich bei zwei abhängigen (verbundenen) Stichproben und Normalverteilung der Paardifferenzen (paarweiser Vergleich).- 6.7.3 Testen der Erwartungswerte ?i von mehreren Normalverteilungen (mit unbekannten, aber als gleich vorausgesetzten Varianzen ?2) auf Gleichheit.- 6.8 Vergleich der Varianzen bzw. Standardabweichungen von Normalverteilungen.- 6.8.1 Varianzvergleich bzw. Vergleich der Standardabweichungen von zwei Normalverteilungen.- 6.8.2 Varianzvergleich bzw. Vergleich der Standardabweichungen von mehreren Normalverteilungen.- 6.9 Vergleich der Grundwahrscheinlichkeit einer Binomialverteilung mit einem vorgegebenen Wert.- 6.10 Vergleich der Grundwahrscheinlichkeiten von Binomialverteilungen.- 6.10.1 Vergleich der Grundwahrscheinlichkeiten von zwei Binomialverteilungen.- 6.10.2 Vergleich der Grundwahrscheinlichkeiten von k Binomialverteilungen.- 6.11 Vergleich der Parameter von l Multinomialverteilungen.- 6.12 Vergleich des Erwartungswertes einer Poisson-Verteilung mit einem vorgegebenen Wert.- 6.13 Vergleich der Erwartungswerte von Poisson-Verteilungen.- 6.13.1 Vergleich der Erwartungswerte ?1 und ?2 von zwei Poisson-Verteilungen bei gleicher Zählabschnittgröße b1 = b2.- 6.13.2 Vergleich der Erwartungswerte ?1 und ?2 von zwei Poisson- Verteilungen bei ungleichen Zählabschnittsgrößen b1 und b2.- 6.13.3 Vergleich der Erwartungswerte ?1 von k Poisson-Verteilungen bei gleicher Zählabschnittsgröße b1 = b2 =… = bk = b.- 6.14 Vergleich des Medians mit einem vorgegebenen Wert bei beliebiger stetiger Verteilung.- 6.15 Vergleich zweier beliebiger Verteilungen.- 6.16 Vergleich der Lage von zwei beliebigen stetigen Verteilungen.- 6.16.1 Unabhängige Stichproben.- 6.16.2 Abhängige (verbundene) Stichproben.- 6.17 Vergleich der Streuung von zwei beliebigen stetigen Verteilungen.- 7 Varianzanalyse.- 7.1 Allgemeines.- 7.2 Balancierte einfache Varianzanalyse.- 7.3 Unbalancierte einfache Varianzanalyse.- 7.4 Balancierte zweifache Varianzanalyse mit n-facher Versuchsdurchführung; Kreuzklassifikation.- 7.5 Balancierte zweifache Varianzanalyse; Kreuzklassifikation; Sonderfall n = 1.- 7.6 Unbalancierte zweifache Varianzanalyse; Kreuzklassifikation.- 7.7 Balancierte dreifache Varianzanalyse mit n-facher Versuchsdurchführung; Kreuzklassifikation.- 7.8 Balanciertes Schachtelmodell (balanciertes hierarchisches Modell) mit zwei (oder mehr) Stufen.- 7.9 Simultaner Vergleich der Erwartungswerte für die Stufen systematischer Faktoren bei balancierten Varianzanalysen; Newman-Keuls-Test.- 7.9.1 Modell mit systematischen Komponenten der balancierten einfachen Varianzanalyse.- 7.9.2 Modell mit systematischen Komponenten der balancierten zweifachen Varianzanalyse; Kreuzklassifikation.- 7.10 Verteilungsfreie Varianzanalyse.- 7.10.1 Verteilungsfreie einfache Varianzanalyse.- 7.10.2 Verteilungsfreie balancierte zweifache Varianzanalyse mit n = 1; Kreuzklassifikation; Friedman-Test.- 8 Korrelations- und Kontingenzanalyse.- 8.1 Allgemeines.- 8.2 Kovarianz und Korrelationskoeffizient der Stichprobe.- 8.2.1 Kovarianz und Korrelationskoeffizient der Stichprobe bei Vorliegen von n Wertepaaren.- 8.2.2 Berechnung von Kovarianz und Korrelationskoeffizient aus n Wertepaaren.- 8.2.3 Kovarianz und Korrelationskoeffizient der Stichprobe bei Vorliegen einer Korrelationstabelle.- 8.2.4 Berechnung von Kovarianz und Korrelationskoeffizient aus einer Korrelationstabelle.- 8.3 Testverfahren und Vertrauensbereiche für den Korrelationskoeffizienten der Grundgesamtheit bei zweidimensionaler Normalverteilung.- 8.4 Schätz- und Testverfahren für die partiellen und multiplen Korrelationskoeffizienten bei p-dimensionaler Normalverteilung.- 8.4.1 Partielle Korrelation.- 8.4.2 Multiple Korrelation.- 8.5 Zweidimensionale Rangkorrelationsanalyse.- 8.5.1 Spearmansche Rangkorrelation.- 8.5.2 Kendallsche Rangkorrelation.- 8.6 Mehrdimensionale Rangkorrelationsanalyse.- 8.7 Zweidimensionale Kontingenzanalyse.- 8.7.1 Unabhängigkeitstest.- 8.7.2 Kontingenzmaße (Assoziationsmaße).- 8.7.3 Sonderfall k = m = 2 (Vierfeldertafel).- 9 Regressionsanalyse.- 9.1 Allgemeines.- 9.2 Einfache lineare Regression.- 9.2.1 Modelle.- 9.2.2 Auswertung der Stichprobe.- 9.2.3 Testverfahren.- 9.2.4 Vergleich zweier Regressionsgeraden.- 9.2.5 Vertrauensbereiche (zweiseitig, Vertrauensniveau 1 ? ?).- 9.2.6 Vorhersagebereich für Y (zweiseitig, Vertrauensniveau 1 ? ?).- 9.2.7 Statistische Anteilsbereiche.- 9.2.8 Einfache lineare Regressionsanalyse bei Varianzungleichheit.- 9.3 Mehrfache lineare Regression.- 9.3.1 Modelle.- 9.3.2 Auswertung der Stichprobe.- 9.3.3 Testverfahren.- 9.3.4 Vergleich zweier Residualvarianzen und zweier Regressionskoeffizienten.- 9.3.5 Vertrauensbereiche (zweiseitig, Vertrauensniveau l??).- 9.3.6 Vorhersagebereich für Y (zweiseitig, Vertrauensniveau 1??).- 9.3.7 Statistische Anteilsbereiche.- 9.4 Die Behandlung qualitativer Einflußgrößen bei der Regressionsanalyse.- 10 Qualitätsregelkarten.- 10.1 Allgemeines.- 10.2 Qualitätsregelkarten für ein quantitatives Merkmal.- 10.2.1 Voraussetzungen.- 10.2.2 Sollwerte, Erfahrungswerte und Vorlaufwerte für Erwartungswert ? und Standardabweichung ? bei ungestörtem Prozeß.- 10.2.3 Qualitätsregelkarten ohne Berücksichtigung von vorgegebenen Grenzwerten.- 10.2.4 Qualitätsregelkarten mit erweiterten Grenzen zur Überwachung der Lage.- 10.2.5 Qualitätsregelkarten zur Überwachung der Lage mit Berücksichtigung von vorgegebenen Grenzwerten.- 10.3 Qualitätsregelkarten für die Anzahl oder den Anteil fehlerhafter Einheiten.- 10.4 Qualitätsregelkarten für die Fehlerzahl.- 11 Stichprobenpläne.- 11.1 Annahmestichprobenprüfung.- 11.2 Einfach-Stichprobenanweisungen für Attributprüfung.- 11.2.1 Ablaufschema.- 11.2.2 Prüfung auf fehlerhafte Einheiten.- 11.2.3 Prüfung auf Fehler.- 11.2.4 Operations-Charakteristik, Durchschlupf und mittlerer Prüfaufwand.- 11.2.5 Bestimmung von (n, c) zu zwei vorgegebenen Punkten der Operations-Charakteristik.- 11.3 Doppel- und Mehrfachstichprobenanweisungen für Attributprüfung.- 11.3.1 Ablaufschema.- 11.3.2 Operations-Charakteristik, Durchschlupf und mittlerer Prüfaufwand von Doppel-Stichprobenanweisungen.- 11.4 Einfach-Stichprobenanweisungen für Variablenprüfung.- 11.4.1 Voraussetzungen.- 11.4.2 Ablaufschema bei einem vorgegebenen Grenzwert.- 11.4.3 Operations-Charakteristik, Durchschlupf und mittlerer Prüfaufwand bei einem vorgegebenen Grenzwert.- 11.4.4 Bestimmung von (n, k) zu zwei vorgegebenen Punkten der Operations-Charakteristik bei einem vorgegebenen Grenzwert.- 11.4.5 Einfach-Stichprobenanweisungen für Variablenprüfung bei zwei vorgegebenen Grenzwerten.- 11.5 Sequentielle Stichprobenanweisungen für Attributprüfung.- 11.5.1 Prüfung auf fehlerhafte Einheiten (basierend auf der Binomialverteilung).- 11.5.2 Prüfung auf Fehler (basierend auf der Poisson-Verteilung).- 11.6 Sequentielle Stichprobenanweisungen für Variablenprüfung.- 11.6.1 Prüfung des Erwartungswertes ? auf Überschreitung von ?1 bei bekannter Varianz ?2.- 11.6.2 Prüfung des Schlechtanteils p oberhalb To (unterhalb TU) auf Überschreitung von p1 bei bekannter Varianz ?2.- 11.6.3 Prüfung des Erwartungswertes ? auf Überschreitung von ?1 bei unbekannter, jedoch von Prüflos zu Prüflos konstanter Varianz?2 (Barnard-Test).- 11.6.4 Prüfung der Varianz ?2 auf Überschreitung von ?12 bei bekanntem Erwartungswert ?.- 11.6.5 Prüfung des Schlechtanteils p oberhalb To (unterhalb TU) auf Überschreitung von p1 bei bekanntem Erwartungswert ?.- 11.6.6 Prüfung der Varianz ?2 auf Überschreitung von ?12 bei unbekanntem Erwartungswert ?.- 11.6.7 Prüfung des Schlechtanteils p oberhalb To (unterhalb TU) auf Überschreitung von p1 bei unbekanntem ? und ?2 (WAGR-Test).- 11.7 Kontinuierliche Stichprobenprüfung.- 11.7.1 Einstufiger Dodge-Plan CSP-1.- 11.7.2 Plan CSP-2 von Dodge und Torrey.- 11.7.3 Mehrstufige Pläne CSP-k.- 11.8 Stichprobensysteme.- 11.8.1 Military Standard 105D.- 11.8.2 Stichprobensystem von ISO für sequentielle Attributprüfung.- 11.8.3 LQL-Stichprobensystem von ISO.- 11.8.4 Dodge-Romig-Stichprobensystem.- 11.8.5 Philips-Standard-Stichprobensystem.- 11.8.6 Military Standard 414.- 11.8.7 Stichprobensystem von ISO für sequentielle Variablenprüfung.- 11.8.8 Stichprobensysteme für Lebensdauerprüfungen.- 11.8.9 Stichprobensysteme für kontinuierliche Stichprobenprüfung.- 12 Funktionen von Zufallsvariablen.- 12.1 Transformationen einer Zufallsvariablen; Merkmalstransformation.- 12.2 Transformation mehrerer Zufallsvariablen; Streuungsfortpflanzung.- B Beispiele.- 1 Berechnung von Mittelwert, Median, Varianz, Standardabweichung und Variationskoeffizient bei kleinem Stichprobenumfang.- 2 Berechnung von Mittelwert, Median, Varianz, Standardabweichung und Schiefe bei großem Stichprobenumfang (gleichabständige Klasseneinteilung).- 3 Graphische Ermittlung von Mittelwert und Standardabweichung im Wahrscheinlichkeitsnetz.- 4 Zufallsstreubereiche.- 5 Vertrauensbereiche.- 6 Statistische Anteilsbereiche.- 7 Anwendung des Binomialpapiers.- 8 Tests auf Zufälligkeit, Ausreißer und Normalverteilung.- 9 Vergleich eines Parameters mit einem vorgegebenen Wert.- 10 Vergleich der Erwartungswerte bzw. der Mediane bei zwei unabhängigen Stichproben (Zweistichproben-t-Test, Spannweitenverfahren von Lord, Mann-Whitney-Wilcoxon-Test).- 11 Vergleich der Erwartungswerte bei zwei verbundenen Stichproben (paarweiser t-Test, Zweistichproben-Vorzeichen-Rangtest von Wilcoxon).- 12 Vergleich der Varianzen von Normalverteilungen (F-Test, Cochran-Test, Hartley-Test).- 13 Vergleich der Grundwahrscheinlichkeiten von Binomialverteilungen.- 14 Test auf Normalverteilung mit dem ?2-Anpassungstest.- 15 Einfache Varianzanalyse.- 16 Balancierte zweifache Varianzanalyse mit dreifacher Versuchsdurchführung; Kreuzklassifikation.- 17 Zweifache Varianzanalyse; eine Beobachtung je Zelle.- 18 Balanciertes zweistufiges Schachtelmodell (balanciertes zweistufiges hierarchisches Modell) der Varianzanalyse.- 19 Korrelationsanalyse bei zweidimensionaler Normalverteilung.- 20 Zweidimensionale Rangkorrelationsanalyse.- 21 Einfache Regressionsanalyse.- 22 Mehrfache Regressionsanalyse.- 23 Qualitätsregelkarten für ein quantitatives Merkmal ohne Berücksichtigung von vorgegebenen Grenzwerten.- 24 Qualitätsregelkarte für ein quantitatives Merkmal mit Berücksichtigung von Grenzwerten.- 25 Qualitätsregelkarte für die Anzahl fehlerhafter Einheiten (Stücke).- 26 Qualitätsregelkarte für die Fehlerzahl.- 27 Einfach-Stichprobenanweisung für Attributprüfung.- 28 Einfach-Stichprobenanweisung für Variablenprüfung.- 29 Sequentielle Stichprobenanweisung für Attributprüfung.- 30 Auswertung einer Stichprobe im logarithmischen Wahrscheinlichkeitsnetz.- 31 Auswertung einer Stichprobe im Weibull-Netz.- C Tabellen.- C 1 Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion ?(u) der standardisierten Normalverteilung.- C 2 Verteilungsfunktion ?(u) der standardisierten Normalverteilung.- C 3 Quantile up der standardisierten Normalverteilung.- C 4 Quantile tf; p der t-Verteilung.- C 5 Quantile ?f; p2 der ?2-Verteilung.- C 6 95%-Quantile $${F_{{f_1},{f_2};95\% }}$$ der F-Verteilung.- C 7 97,5%-Quantile $${F_{{f_1},{f_2};97.5\% }}$$ der F-Verteilung.- C 8 99%-Quantile $${F_{{f_1},{f_2};99\% }}$$ der F-Verteilung.- C 9 99,5%-Quantile $${F_{{f_1},{f_2};99.5\% }}$$ der F-Verteilung.- C 10 Häufigkeitssummen F(i)(n) (in Prozent) zum Eintragen der Punkte [x(i); F(i) (n)] von geordneten Stichproben in das Wahrscheinlichkeitsnetz beim Stichprobenumfang n = 6, 7,…, 30.- C 11 Erwartungswert, Standardabweichung und Quantile der Verteilung der Extremwerte bei Normalverteilung.- C 12 Quantile wn; p der Verteilung der auf a bezogenen Spannweite Wn = R/? = (X(n) - X(1))/? = U(n) - U(1) in Stichproben vom Umfang n bei Normalverteilung.- C 13 95%-Quantile qm,f;95% der Verteilung der studentisierten Spannweite Qm,f=(X(m)-X(1)/Sf.- C 14 99%-Quantile qm,f;99% der Verteilung der studentisierten Spannweite Qm,f=(X(m)-X(1))Sf.- C 15 Abgrenzungsfaktoren xU und xO zur Abgrenzung des Vertrauensbereiches für ? bzw. des Zufallsstreubereiches für s.- C 16 Werte für $$z = \arcsin \sqrt p $$ (z in Radiant).- C 17 Werte für p = sin2z (z in Radiant).- C 18 Vertrauensgrenzen ?U und ?O für den Erwartungswert ? der Poisson-Verteilung.- C 19 Zahlenwerte kn;? zur Abgrenzung des Vertrauensbereiches für den Median.- C 20 Faktoren k1b(n; 1 ? y; 1 ? ?) zur Berechnung des einseitig abgegrenzten statistischen Anteilsbereiches bei Normalverteilung (Varianz ?2 bekannt).- C 21 Faktoren k2b(n; 1 ? y; 1 ? ?) zur Berechnung des zweiseitig abgegrenzten statistischen Anteilsbereiches bei Normalverteilung (Varianz ?2 bekannt).- C 22 Faktoren k1u(n; 1 ? y; 1 ? ?) zur Berechnung des einseitig abgegrenzten statistischen Anteilsbereiches bei Normalverteilung (Varianz ?2 unbekannt).- C 23 Faktoren r(n; 1 ? y) und v (f; 1 ? ?) zur Berechnung des zweiseitigen statistischen Anteilsbereiches bei Normalverteilung (Varianz ?2 unbekannt).- C 24 Abgrenzungsfaktoren zur Berechnung der Warngrenzen (P = 95% zweiseitig) und Eingriffsgrenzen (P = 99% zweiseitig) von Mittelwertkarten ($$\bar x$$-Karten), Mediankarten ($$\tilde x$$-Karten) und Urwertkarten (Extremwertkarten).- C 25 Abgrenzungsfaktoren zur Berechnung der Warngrenzen (P = 95% zweiseitig) und Eingriffsgrenzen (P = 99% zweiseitig) von Standardabweichungskarten (s-Karten) und Spannweitenkarten (R -Karten).- C 26 Gleichverteilte Zufallszahlen.- D Nomogramme.- D l Verteilungsfunktion G(x; n, p) der Binomialverteilung.- D 2 Verteilungsfunktion G(x; ?) der Poisson-Verteilung.- D 3 Relativer Abstand qr der Vertrauensgrenzen $$\bar x$$ von bei zweiseitiger Abgrenzung des Vertrauensbereiches für den Erwartungswert ? der Normalverteilung.- D 4 Zweiseitiger Vertrauensbereich für p bei Binomialverteilung zum Vertrauensniveau 1 ? ? = 95%.- D 5 Zweiseitiger Vertrauensbereich für p bei Binomialverteilung zum Vertrauensniveau l?? = 99%.- D 6 Kriterien für Näherungen der Binomialverteilung.- D 7 Kritische Werte rn; p zum Test der Hypothese ? = 0 bei zweidimensionaler Normalverteilung.- D 8 Zweiseitiger Vertrauensbereich für den Korrelationskoeffizienten ? bei zweidimensionaler Normalverteilung zum Vertrauensniveau 1 ? ? = 95%.- D 9 Zweiseitiger Vertrauensbereich für den Korrelationskoeffizienten ? bei zweidimensionaler Normalverteilung zum Vertrauensniveau 1 ? ? = 99%.- E Literatur.
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Springer Fachmedien Wiesbaden Prüfungstrainer Mathematik: Klausur- und
Book SynopsisMit diesem Klausurtrainer gehen Sie sicher in die Prüfung. Viele Übungen zu allen Bereichen der Ingenieurmathematik bereiten Sie gezielt auf die Klausur vor. Ihren Erfolg können Sie anhand der erreichten Punkte jederzeit kontrollieren. Und damit Sie genau wissen, was in der Prüfung auf Sie zukommt, enthält das Buch Musterklausuren von vielen Hochschulen!Table of ContentsMengenlehre.- Elementarmathematik.- Aussagelogik.- Geometrie und Vektorrechnung.- Lineare Algebra.- Differential- und Integralrechnung.- Komplexe Zahlen.- Funktionen mehrerer Variabler und Vektoranalysis.- Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik.- Folgen und Reihen.- Gewöhnliche Differentialgleichungen.- Funktionaltransformationen.- Musterklausuren.- Tabellen und Formeln.
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World Scientific Publishing Co Pte Ltd Path Integral Methods And Their Applications
Book SynopsisThis book presents the major developments in this field with emphasis on application of path integration methods in diverse areas. After introducing the concept of path integrals, related topics like random walk, Brownian motion and Wiener integrals are discussed. Several techniques of path integration including global and local time transformations, numerical methods as well as approximation schemes are presented. The book provides a proper perspective of some of the most recent exact results and approximation schemes for practical applications.Trade Review"... this book becomes not only useful to specialists primarily interested in path integration, but also understandable to nonspecialists from other fields of science and technology." Mathematical ReviewsTable of ContentsConcepts of Lagrangian and Hamiltonian path integrals; Wiener integrals and Brownian motion; representation of the statistical mechanical density matrix as a path integral; propagators for local and non-local quadratic actions; path integrals in polar and curvilinear coordinates and group manifolds; local and global time transformation techniques; approximation and numerical methods of evaluating path integrals and their applications to polaron; bi polaron; spectrum of disordered systems; path integrals with topological constraints and their applications
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