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Die Untersuchung des Elektronen- und Quantentransports von Quasikristallen führt auf das Spektrum des Fibonacci Hamilton Operators. Auch mathematisch ist das Spektrum interessant: Es ist eine Cantor-Menge mit Lebesgue-Maß Null.
Mit Hilfe eines Algorithmus zur Bestimmung der Faktoren des Fibonacci-Wortes lässt sich das Spektrum, mit einer in dieser Arbeit vorgestellten Methode, approximieren.

Einige iterative Lösungsverfahren für lineare Gleichungssysteme sind auf die Anwendung auf symmetrisch (positiv definite) Systeme beschränkt. Wir werden theoretische Ansätze aus der Literatur diskutieren, wie nicht-symmetrische Gleichungssysteme symmetrisiert werden können, Möglichkeiten der Realisierung ausarbeiten und diese auf ihre Rechenzeit testen. Motiviert durch diese Ansätze und deren Resultate werden wir im Rahmen dieser Arbeit eine Modifizierung bzw. Kombination der Ansätze vornehmen und vergleichende Tests durchführen.

The standard Arnoldi method is one of the most popular schemes for reducing a large matrix A to a small one. The method requires the evaluation of matrix-vector products with A. Rational Arnoldi methods reduce the matrix A by both evaluating matrix-vector products and solving linear systems of equations with A. Rational Arnoldi methods are attractive to use when A has a structure that allows efficient solution linear systems of equations with A. They are commonly applied to the computation of an invariant subspace of A and to the approximation of matrix functions. We discuss implementations of rational Arnoldi methods and compares their properties.

Bei der numerischen Simulation physikalischer Prozesse treten häufig große parameterabhängige nichtlineare Gleichungssysteme auf. Zur Verringerung des Rechenaufwands werden oft Reduzierte-Basis-Methoden verwendet, die sich in lokale und globale Methoden unterscheiden lassen, wobei letztere Umkehrpunkte bezüglich des Parameters gewöhnlich nicht zulassen. In dieser Arbeit wird ein globaler, interpolationsbasierter Ansatz für Probleme mit Umkehrpunkten entwickelt und es werden die Vorteile und Grenzen dieser Methode aufgezeigt.

Viele Variationsmethoden in der mathematischen Bildverarbeitung nutzen die 1-Norm des Gradienten, die sogenannte Totalvariation, als Regularisierungsterm. Diese Totalvariation hat die Eigenschaft, Kanten im Bild zuzulassen und zu erhalten. Sie kann aber auch zur Entstehung von unerwünschten Kanten beitragen, dem sogenannten Staircasing-Effekt. Diese Arbeit soll die Huber-Funktion, eine Kombination zweier Normen, als mögliche Alternative vorstellen.

Bachelor-Vortrag