M. Roczen

Berufsbezogenes Fachseminar: Algebraische Gleichungen     (Wintersemester 2009-2010)

Veranstaltungs-Nr. 32 475


2 SWS, Mi 9 - 11 Uhr, RUD 25, 3.006
(einzelne Veranstaltungen - nach Vorankündigung - im Computerpool RUD 25, 2.212)

Inhalt:
Die Suche nach Lösungen polynomialer Gleichungssysteme ist eine Aufgabe, der sich Mathematiker, Techniker, Naturwissenschaftler immer wieder stellen müssen. Ohne Kenntnisse über Algorithmen zu ihrer Bestimmung ist das kaum möglich. Klassische Verfahren der linearen Algebra (Gaußscher Algorithmus) und der Algebra (Euklidischer Algorithmus) sind Spezialfälle einer allgemeinen Methode, die heute in nahezu allen Computeralgebrasystemen implementiert ist. Die Vorträge in diesem Fachseminar werden in gut verständlicher Form einige der Aspekte darstellen bzw. an selbst programmierten Beispielen erläutern.

Voraussetzungen:
Erwartet werden Kentnisse im Umfang der Vorlesung "Lineare Algebra I".

Literatur:
[1] Cox, D., Little, J., O'Shea, J.: Ideals, Varieties and Algorithms, 2nd. Edition
[2] Roczen, M., Wolter, H.: Lineare Algebra - individuell, Bd. 1   (in wesentlich erweiterter Fassung auch als Online Material verfügbar)

VORTRAGSTHEMEN

Die Themen sind für jeweils 1 - 2 Vorträge bestimmt; sie werden nach Absprache entsprechend aufgeteilt bzw. präzisiert. Ein Vortrag dauert in der Regel 90 Minuten; die schriftliche Ausarbeitung ist abzugeben.
Einzelne Veranstaltungen finden im Computerpool statt - bitte beachten Sie auch die entsprechenden Ankündigungen auf dieser Web-Seite. Die Vortragenden können selbst vorschlagen, ob sie die Rechentechnik im Rahmen ihres Vortrags nutzen wollen.
Die Literaturhinweise dienen dem Einstieg in die Thematik und sind nicht als ausschließliche Quellen zu verstehen. Eine Einführung zum verwendeten Computeralgebrasystem SINGULAR finden Sie in [2], Abschnitt 2/6.
Zu den Vorträgen werden ausführliche Erläuterungen und Beispiele erwartet. Sie sollten auch überlegen, in welchen Fällen Aufgaben zweckmäßig mit dem Computer gelöst werden können. Ihr Manuskript oder wenigstens eine ausführliche Gliederung sollten Sie so rechtzeitig vorlegen (gern per Email), dass noch Änderungen / Korrekturen möglich sind. Sie müssen sonst zu einem späteren Zeitpunkt im Seminar entsprechende Inhalte ergänzend vortragen.
  • Grundbegriffe der Teilbarkeitslehre [ab 21.10.09, Jennifer Schmeil, Stefanie Jahnke]
  • Der Polynomring in mehreren Variablen: Konstruktion und Universaleigenschaft [Bettina Delert]
  • Gauß'scher Algorithmus : S-Polynome, reduzierte Form eines linearen Gleichungssystems, Rang einer Matrix und Zahl der reduzierten Gleichungen [Johanna Nixdorf]
  • Teilbarkeitslehre im Polynomring K[X]: Euklidischer Algorithmus, irreduzible Polynome und Faktorzerlegung, einfache algebraische Körpererweiterungen [Niko Dokic]
  • Grundlagen der Idealtheorie in kommutativen Ringen [Aline Rumöller]
  • Moduln und Homomorphismen von Moduln [Patrizia Sonntag, Hannes Baumgart]
  • Tensorprodukte [Hannes Baumgart, Patrizia Sonntag]
  • Quotientenringe und Quotientenmoduln (einschl. Konstruktion der rationalen Zahlen)
  • *Primärzerlegung - eine Verallgemeinerung der Primfaktorzerlegung [Sandra Stiebenz]
  • Monomiale Ideale und Dickson's Lemma [Timo Hambach]
  • Division mit Rest für Polynome mehrerer Variabler: Herleitung der Divisionsformel, Leitideale, Beispiele und Gegenbeispiele zur Eindeutigkeit
  • Gröbnerbasen: Existenz, Beweis des Hilbertschen Basissatzes, Beispiele [Christine Jeozen]
  • Satz von Buchberger und Buchberger's Algorithmus (Beweis, Beispiele)