Cellular Automata and Groups

Author: Tullio Ceccherini-Silberstein,Michel Coornaert

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9783642140341

Category: Computers

Page: 440

View: 8540

Cellular automata were introduced in the first half of the last century by John von Neumann who used them as theoretical models for self-reproducing machines. The authors present a self-contained exposition of the theory of cellular automata on groups and explore its deep connections with recent developments in geometric group theory, symbolic dynamics, and other branches of mathematics and theoretical computer science. The topics treated include in particular the Garden of Eden theorem for amenable groups, and the Gromov-Weiss surjunctivity theorem as well as the solution of the Kaplansky conjecture on the stable finiteness of group rings for sofic groups. The volume is entirely self-contained, with 10 appendices and more than 300 exercises, and appeals to a large audience including specialists as well as newcomers in the field. It provides a comprehensive account of recent progress in the theory of cellular automata based on the interplay between amenability, geometric and combinatorial group theory, symbolic dynamics and the algebraic theory of group rings which are treated here for the first time in book form.
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Cellular Automata and Discrete Complex Systems

23rd IFIP WG 1.5 International Workshop, AUTOMATA 2017, Milan, Italy, June 7-9, 2017, Proceedings

Author: Alberto Dennunzio,Enrico Formenti,Luca Manzoni,Antonio E. Porreca

Publisher: Springer

ISBN: 3319586319

Category: Computers

Page: 201

View: 1979

This volume constitutes the thoroughly refereed proceedings of the 23rd IFIP WG 1.5 International Workshop on Cellular Automata and Discrete Complex Systems, AUTOMATA 2017, held in Milan, Italy, in June 2017. The 14 full papers presented together with one full-length invited paper and 2 invited talk abstracts were carefully reviewed and selected from a total of 28 submissions. The papers feature research on correlated models of automata. The topics include aspects and features of such models: dynamics; topological, ergodic, and algebraic aspects; algorithmic and complexity issues; emergent properties; formal languages; symbolic dynamics; tilings; models of parallelism and distributed systems; timing schemes; synchronous versus asynchronous models; phenomenological descriptions; scientific modelling; practical applications.
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Cellular Automata and Discrete Complex Systems

22nd IFIP WG 1.5 International Workshop, AUTOMATA 2016, Zurich, Switzerland, June 15-17, 2016, Proceedings

Author: Matthew Cook,Turlough Neary

Publisher: Springer

ISBN: 3319393006

Category: Computers

Page: 199

View: 5976

This volume constitutes the thoroughly refereed proceedings of the 22nd IFIP WG 1.5International Workshop on Cellular Automata and Discrete ComplexSystems, AUTOMATA 2016, held in Zurich, Switzerland, in June 2016. This volume contains 3 invited talks in full-paper length and 12 regularpapers, which were carefully reviewed and selected from a total of 23submissions. The papers feature research on all fundamental aspects of cellular automata and related discrete complex systems and deal with the following topics: dynamical, topological, ergodic and algebraic aspects; algorithmic and complexity issues; emergent properties; formal language processing; symbolic dynamics; models of parallelism and distributed systems; timing schemes; phenomenological descriptions; scientific modeling; and practical applications.
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Cellular Automata

11th International Conference on Cellular Automata for Research and Industry, ACRI 2014, Krakow, Poland, September 22-25, 2014, Proceedings

Author: Jaroslaw Was,Georgios Sirakoulis,Stefania Bandini

Publisher: Springer

ISBN: 3319115200

Category: Computers

Page: 713

View: 9388

This book constitutes the proceedings of the 11th International Conference on Cellular Automata for Research and Industry, ACRI 2014, held in Krakow, Poland, in September 2014. The 67 full papers and 7 short papers presented in this volume were carefully reviewed and selected from 125 submissions. They are organized in topical sections named: theoretical results on cellular automata; cellular automata dynamics and synchronization; modeling and simulation with cellular automata; cellular automata-based hardware and computing; cryptography, networks and pattern recognition with cellular automata. The volume also contains contributions from ACRI 2014 workshops on crowds and cellular automata; asynchronous cellular automata; traffic and cellular automata; and agent-based simulation and cellular automata.
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Trends in Harmonic Analysis

Author: Massimo A. Picardello

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 8847028531

Category: Mathematics

Page: 448

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This book illustrates the wide range of research subjects developed by the Italian research group in harmonic analysis, originally started by Alessandro Figà-Talamanca, to whom it is dedicated in the occasion of his retirement. In particular, it outlines some of the impressive ramifications of the mathematical developments that began when Figà-Talamanca brought the study of harmonic analysis to Italy; the research group that he nurtured has now expanded to cover many areas. Therefore the book is addressed not only to experts in harmonic analysis, summability of Fourier series and singular integrals, but also in potential theory, symmetric spaces, analysis and partial differential equations on Riemannian manifolds, analysis on graphs, trees, buildings and discrete groups, Lie groups and Lie algebras, and even in far-reaching applications as for instance cellular automata and signal processing (low-discrepancy sampling, Gaussian noise).
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Aussagenlogik: Deduktion und Algorithmen

Deduktion und Algorithmen

Author: Theodor Lettmann

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322848094

Category: Technology & Engineering

Page: 438

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Cellular Automata: Analysis and Applications

Author: Karl-Peter Hadeler,Johannes Müller

Publisher: Springer

ISBN: 3319530437

Category: Mathematics

Page: 467

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This book focuses on a coherent representation of the main approaches to analyze the dynamics of cellular automata. Cellular automata are an inevitable tool in mathematical modeling. In contrast to classical modeling approaches as partial differential equations, cellular automata are straightforward to simulate but hard to analyze. In this book we present a review of approaches and theories that allow the reader to understand the behavior of cellular automata beyond simulations. The first part consists of an introduction of cellular automata on Cayley graphs, and their characterization via the fundamental Cutis-Hedlund-Lyndon theorems in the context of different topological concepts (Cantor, Besicovitch and Weyl topology). The second part focuses on classification results: What classification follows from topological concepts (Hurley classification), Lyapunov stability (Gilman classification), and the theory of formal languages and grammars (Kůrka classification). These classifications suggest to cluster cellular automata, similar to the classification of partial differential equations in hyperbolic, parabolic and elliptic equations. This part of the book culminates in the question, whether properties of cellular automata are decidable. Surjectivity, and injectivity are examined, and the seminal Garden of Eden theorems are discussed. The third part focuses on the analysis of cellular automata that inherit distinct properties, often based on mathematical modeling of biological, physical or chemical systems. Linearity is a concept that allows to define self-similar limit sets. Models for particle motion show how to bridge the gap between cellular automata and partial differential equations (HPP model and ultradiscrete limit). Pattern formation is related to linear cellular automata, to the Bar-Yam model for Turing pattern, and Greenberg-Hastings automata for excitable media. Also models for sandpiles, the dynamics of infectious diseases and evolution of predator-prey systems are discussed. Mathematicians find an overview about theory and tools for the analysis of cellular automata. The book contains an appendix introducing basic mathematical techniques and notations, such that also physicists, chemists and biologists interested in cellular automata beyond pure simulations will benefit.
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Algorithmen und rekursive Funktionen

Author: Anatolij I. Malʹcev

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 332285356X

Category: Mathematics

Page: 336

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Noch in den 30er Jahren unseres Jahrhunderts erweckten die mathematische Logik und die damals entstehende Algorithmentheorie den Anschein besonders abstrakter und von praktischen Anwendungen besonders weit entfernter mathe matischer Disziplinen. Heute hat sich die Situation radikal verändert. Es ist jetzt allgemein anerkannt, daß die beiden genannten Disziplinen eine theoretische Grundlage für Aufbau und Anwendungen schnell arbeitender Rechen-und Steu erungssysteme schaffen. Das relative Gewicht der mathematischen Logik und der Algorithmentheorie wuchs auch in der Mathematik selbst stark an. Darüber hinaus dringen gegenwärtig in beträchtlichem Maße durch die Algorithmentheorie und die mathematische Logik mathematische Methoden in die Biologie, die Lin guistik, die Wirtschaftswissenschaften und sogar Philosophie der Naturwissen schaften ein. All dies hat dazu geführt, daß die mathematische Logik und die Algorithmentheorie angefangen haben, in die Lehrpläne unserer Universitäten und pädagogischen Hochschulen als für das Studium der Mathematikstudenten aller Fachrichtungen obligatorische Disziplin einzudringen. Das vorliegende Buch ist aus der Bearbeitung von Nachschriften von Vorlesun gen über mathematische Logik, Algorithmentheorie und deren Anwendungen ent standen, die der Verfasser in den Jahren 1956-1959 an der pädagogischen Hoch schule von lvanovsk und seit dem Jahr 1960 an der Universität Novosibirsk gehalten hat. In ihm wird nur die allgemeine Theorie der Algorithmen und der rekursiven Funktionen entwickelt. Ganz außerhalb des Rahmens des Buches blieben die Komplexe Auto· matentheorie, Anwendungen der Algorithmentheorie auf formale Theorien und Theorie der Unlösbarkeitsgrade. Eine irgendwie ausführliche Darstellung dieser Disziplinen zum gegenwärtigen Zeitpunkt bedarf besonderer Einzeldar stellungen.
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Verkehrsdynamik und -simulation

Daten, Modelle und Anwendungen der Verkehrsflussdynamik

Author: Martin Treiber,Arne Kesting

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 9783642052286

Category: Science

Page: 368

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Das Lehrbuch liefert eine umfassende Darstellung der Modellierung und Dynamik des Straßenverkehrs. Es erschließt Studierenden ein Gebiet, das bisher nur in der englischsprachigen Originalliteratur dargestellt wurde. Aktuelle Anwendungen in Bereichen wie Verkehrsmanagement, Fahrer-Assistenzsysteme oder Verkehrstelematik stellen den Praxisbezug her, zahlreiche Abbildungen und Übungsaufgaben vertiefen das Verständnis. Das Buch richtet sich an Physik- und Verkehrsingenieurstudenten sowie Studierende der Informatik, Mathematik und technischer Richtungen.
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Hilbert

Author: Constance Reid,Hermann Weyl

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662286157

Category: Mathematics

Page: 290

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Group Theory

Author: Helmut Wielandt

Publisher: Walter de Gruyter

ISBN: 3110863383

Category: Mathematics

Page: 821

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Einleitung in die Mengenlehre

Eine Elementare Einführung in das Reich des Unendlichgrossen

Author: Adolf Fraenkel

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662259001

Category: Mathematics

Page: 252

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

Glanzlichter der Zahlentheorie

Author: Paulo Ribenboim

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3540879579

Category: Mathematics

Page: 391

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Paulo Ribenboim behandelt Zahlen in dieser außergewöhnlichen Sammlung von Übersichtsartikeln wie seine persönlichen Freunde. In leichter und allgemein zugänglicher Sprache berichtet er über Primzahlen, Fibonacci-Zahlen (und das Nordpolarmeer!), die klassischen Arbeiten von Gauß über binäre quadratische Formen, Eulers berühmtes primzahlerzeugendes Polynom, irrationale und transzendente Zahlen. Nach dem großen Erfolg von „Die Welt der Primzahlen" ist dies das zweite Buch von Paulo Ribenboim, das in deutscher Sprache erscheint.
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Bernhard Riemann 1826–1866

Wendepunkte in der Auffassung der Mathematik

Author: Detlef Laugwitz

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3034889836

Category: Mathematics

Page: 348

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Das Riemannsche Integral lernen schon die Schüler kennen, die Theorien der reellen und der komplexen Funktionen bauen auf wichtigen Begriffsbildungen und Sätzen Riemanns auf, die Riemannsche Geometrie ist für Einsteins Gravitationstheorie und ihre Erweiterungen unentbehrlich, und in der Zahlentheorie ist die berühmte Riemannsche Vermutung noch immer offen. Riemann und sein um fünf Jahre jüngerer Freund Richard Dedekind sahen sich als Schüler von Gauss und Dirichlet. Um die Mitte des 19. Jahrhunderts leiteten sie den Übergang zur "modernen Mathematik" ein, der eine in Analysis und Geometrie, der andere in der Algebra mit der Hinwendung zu Mengen und Strukturen. Dieses Buch ist der erste Versuch, Riemanns wissenschaftliches Werk unter einem einheitlichen Gesichtspunkt zusammenzufassend darzustellen. Riemann gilt als einer der Philosophen unter den Mathematikern. Er stellte das Denken in Begriffen neben die zuvor vorherrschende algorithmische Auffassung von der Mathematik, welche die Gegenstände der Untersuchung, in Formeln und Figuren, in Termumformungen und regelhaften Konstruktionen als die allein legitimen Methoden sah. David Hilbert hat als Riemanns Grundsatz herausgestellt, die Beweise nicht durch Rechnung, sondern lediglich durch Gedanken zu zwingen. Hermann Weyl sah als das Prinzip Riemanns in Mathematik und Physik, "die Welt als das erkenntnistheoretische Motiv..., die Welt aus ihrem Verhalten im un- endlich kleinen zu verstehen."
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Mathematik im mittelalterlichen Islam

Author: J. L. Berggren

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 9783540766889

Category: Mathematics

Page: 200

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Die Mathematik im mittelalterlichen Islam hatte großen Einfluss auf die allgemeine Entwicklung des Faches. Der Autor beschreibt diese Periode der Geschichte der Mathematik und bezieht sich dabei auf die arabischsprachigen Quellen. Zu den behandelten Themen gehören Dezimalrechnen, Geometrie, ebene und sphärische Trigonometrie, Algebra sowie die Approximation von Wurzeln von Gleichungen. Das Buch wendet sich an Mathematikhistoriker und -studenten, aber auch an alle Interessierten mit Mathematikkenntnissen der weiterführenden Schule.
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Begriffsschrift und andere Aufsätze

Mit E. Husserls und H. Scholz' Anmerkungen herausgegeben von Ignacio Angelelli

Author: Gottlob Frege

Publisher: Georg Olms Verlag

ISBN: 3487006235

Category: Philosophy

Page: 124

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Dieser Band enthält die vier Arbeiten Freges: Begriffsschrift, eine der arithmetischen nachgebildeten Formelsprache, 1879; Anwendungen der Begriffsschrift, 1879; Über den Briefwechsel Leibnizens und Huggens mit Papin, 1881; Über den Zweck der Begriffsschrift, 1883; Über die wissenschaftliche Berechtigung einer Begriffsschrift, 1882. Frege's research work in the field of mathematical logic is of great importance for the present-day analytic philosophy. We actually owe to Frege a great amount of basical insight and exemplary research, which set up a new standard also in other fields of knowledge. As the founder of mathematical logic he severely examindes the syllogisms on which arithmetic is built up. In doing so, Frege recognized that our colloquial language is inadequate to define logic structures. His notional language corresponded to the artaivicial logical language demandes by Leibniz. Frege's achievement in the field of logic were so important, that they radiated into the domain of philosophy and influenced the development of mathematical logic decisively.
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Angewandte Mathematik: Body and Soul

Band 2: Integrale und Geometrie in IRn

Author: Kenneth Eriksson,Donald Estep,Claes Johnson

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3540269509

Category: Mathematics

Page: 362

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"Angewandte Mathematik: Body & Soul" ist ein neuer Grundkurs in der Mathematikausbildung für Studienanfänger in den Naturwissenschaften, der Technik, und der Mathematik, der an der Chalmers Tekniska Högskola in Göteborg entwickelt wurde. Er besteht aus drei Bänden sowie Computer-Software. Das Projekt ist begründet in der Computerrevolution, die ihrerseits völlig neue Möglichkeiten des wissenschaftlichen Rechnens in der Mathematik, den Naturwissenschaften und im Ingenieurwesen eröffnet hat. Es besteht aus einer Synthese der mathematischen Analysis (Soul) mit der numerischen Berechnung (Body) sowie den Anwendungen. Die Bände I-III geben eine moderne Version der Analysis und der linearen Algebra wieder, einschließlich konstruktiver numerischer Techniken und Anwendungen, zugeschnitten auf Anfängerprogramme im Maschinenbau und den Naturwissenschaften. Weitere Bände behandeln Themen wie z.B. dynamische Systeme, Strömungsdynamik, Festkörpermechanik und Elektromagnetismus. Dieser Band entwickelt das Riemann-Integral, um eine Funktion zu einer gegebenen Ableitung zu bestimmen. Darauf aufbauend werden Differentialgleichungen und Anfangswertprobleme mit einer Vielzahl anschaulicher Anwendungen behandelt. Die lineare Algebra wird auf n-dimensionale Räume verallgemeinert, wobei wiederum dem praktischen Umgang und numerischen Lösungstechniken besonderer Platz eingeräumt wird. Die Autoren sind führende Experten im Gebiet des wissenschaftlichen Rechnens und haben schon mehrere erfolgreiche Bücher geschrieben. "[......] Oh, by the way, I suggest immediate purchase of all three volumes!" The Mathematical Association of America Online, 7.7.04
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