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Dissertation
Modellbildung in der algebraischen Kryptoanalyse
(2015-04-22)
In der algebraischen Kryptoanalyse werden moderne Kryptosysteme als polynomielle, nichtlineare Gleichungssysteme dargestellt. Das Lösen solcher Gleichungssysteme ist NP-hart. Es gibt also keinen Algorithmus, der in polynomieller Zeit ein beliebiges nichtlineares Gleichungssystem löst. Dennoch kann man aus modernen Kryptosystemen Gleichungssysteme mit viel Struktur generieren. So sind diese Gleichungssysteme bei geeigneter Modellierung quadratisch und dünn besetzt, damit nicht beliebig. Dafür gibt es spezielle ...
Dissertation
Zur Potentialtheorie des Oseen-Systems
(2017-02-27)
Die aus der Hydrodynamik bekannten dreidimensionalen Gleichungen von Oseen stellen ein mathematisches Modell der Strömung von inkompressiblen Flüssigkeiten und Gasen im stationären Gleichgewicht dar. Sie entstehen bei der Linearisierung des konvektiven Termes u · ∇u um einen von Null verschiedenen konstanten Vektor u = u_∞ = (κ, 0, 0), der die Geschwindigkeit der Strömung im Unendlichen repräsentiert. Man erhält damit aus den stationären nichtlinearen Navier-Stokes-Gleichungen die so genannten Oseen-Gleichungen in ...
Buch
Beschreibende Statistik mit Fathom
(2010-11-11)
Das vorliegende Dokument ist in einem Gemeinschaftsprojekt der Universität Kassel und der Elisabeth-Knipping-Schule Kassel entstanden. Im Rahmen der fachbezogenen schulpraktischen Stu-dien für das Fach Mathematik ist eine Unterrichtsreihe zur Beschreibenden Statistik mit Softwareein-satz für die Fachoberschule Klasse 11 entwickelt und umgesetzt worden. Dieses Dokument fasst Ideen, Materialien und didaktische Kommentare der durchgeführten Unterrichtsreihe in aufbereiteter Form zusammen. Viele der konzeptionellen Ansätze ...
Buch
Stochastische Simulation von Zufallsexperimenten mit Fathom
(Franzbecker, Hildesheim, 2010)
In der Mathematikdidaktik gibt es die weit verbreitete Auffassung, durch die Verwendung von Simulationen Lernprozesse zu unterstützen. Dies hat mich im Rahmen meiner Dissertation dazu bewogen, erstens eine Werkzeuganalyse des Simulationspotentials der Software Fathom durchzuführen und zweitens exemplarische Analysen dazu, wie Lernende mit der Software arbeiten.
Bei der Werkzeuganalyse standen vor allem folgende zwei Fragen im Mittelpunkt: Was bietet die Software an Simulationspotential? Wie gut und leicht lassen ...
Preprint
On Solution Sets of Information Inequalities
(2011)
We investigate solution sets of a special kind of linear inequality systems. In particular, we derive characterizations of these sets in terms of minimal solution sets. The studied inequalities emerge as information inequalities in the context of Bayesian networks. This allows to deduce important properties of Bayesian networks, which is important within causal inference.
Dissertation
Automatic computation of continued fraction representations as solutions of explicit differential equations
(2019)
The main focus of this thesis is to present a variation of an algorithm first presented by Maulat and Salvy, with which it is possible to algorithmically guess as well as prove continued fraction expansions of analytical expressions with the help of ordinary differential equations.
Dissertation
Free Resolutions from Involutive Bases
(2016-11-02)
We show that the theory of involutive bases can be combined with discrete algebraic Morse Theory. For a graded k[x0 ...,xn]-module M, this yields a free resolution G, which in general is not minimal. We see that G is isomorphic to the resolution induced by an involutive basis. It is possible to identify involutive bases inside the resolution G. The shape of G is given by a concrete description. Regarding the differential dG, several rules are established for its computation, which are based on the fact that in the ...
Habilitation
Applicability of ordinal-array-based indicators to strange nonchaotic attractors
(Universität Kassel, 2017-06-12)
Time series are useful for modeling systems behavior, for predicting some events (catastrophes, epidemics, weather, ...) or for classification purposes (pattern recognition, pattern analysis). Among the existing data analysis algorithms, ordinal pattern based algorithms have been shown effective when dealing with simulation data. However, when applied to quasi-periodically forced systems, they fail to detect SNA and tori as regular dynamics. In this work we address this concern by defining ordinal array (OA) based ...
Aufsatz
The Impact of Visualizing Nested Sets. An Empirical Study on Tree Diagrams and Unit Squares
(2017-01-06)
It is an ongoing debate, what properties of visualizations increase people’s performance when solving Bayesian reasoning tasks. In the discussion of the properties of two visualizations, i.e., the tree diagram and the unit square, we emphasize how both visualizations make relevant subset relations transparent. Actually, the unit square with natural frequencies reveals the subset relation that is essential for the Bayes’ rule in a numerical and geometrical way whereas the tree diagram with natural frequencies does it ...