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Dissertations / Theses on the topic 'Graphentheorie Graphentheorie'

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1

Eidmann, Rainer. "Algorithmische Graphentheorie im Unterricht unter Verwendung objektorientierter Datenstrukturen." [S.l.] : [s.n.], 2002. http://elpub.bib.uni-wuppertal.de/edocs/dokumente/fb07/diss2002/eidmann.

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2

Hoffmann, Arne. "Regular factors in graphs." [S.l.] : [s.n.], 2002. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=965227979.

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3

Pönitz, André. "Über eine Methode zur Konstruktion von Algorithmen für die Berechnung von Invarianten in endlichen ungerichteten Hypergraphen." [S.l. : s.n.], 2003. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=971789193.

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4

Pruchnewski, Anja. "Das graphentheoretische Dominanzproblem als stetiges Optimierungsproblem." [S.l. : s.n.], 2004. http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/472576976.PDF.

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5

Harmuth, Thomas. "The Construction of cubic maps on orientable surfaces." [S.l. : s.n.], 2000. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=959178287.

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6

Nick, Bobo. "Nash-Gleichgewichte in Netzwerkverbindungsspielen." [S.l. : s.n.], 2007. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:352-opus-72764.

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7

Gaertler, Marco. "Clustering with spectral methods." [S.l. : s.n.], 2002. http://www.bsz-bw.de/cgi-bin/xvms.cgi?SWB10101213.

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8

Baumann, Tobias. "Effiziente Färbungsalgorithmen für k-färbbare Graphen." [S.l. : s.n.], 2004. http://www.bsz-bw.de/cgi-bin/xvms.cgi?SWB11481991.

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9

Dörn, Sebastian. "Quantum complexity of graph and algebraic problems." [S.l. : s.n.], 2008. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:289-vts-63034.

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10

Wellnitz, Malte [Verfasser]. "Fachdidaktische Diskussionen zur Algebra, Zahlentheorie, Graphentheorie und Geometrie für Schule und Universität / Malte Wellnitz." Flensburg : Zentrale Hochschulbibliothek Flensburg, 2013. http://d-nb.info/1038265622/34.

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Strothmann, Willy-B. "Bounded degree spanning trees /." Paderborn : HNI, 1997. http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&doc_number=007959737&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA.

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Möller, Jasper. "Layout chemischer Strukturformeln." [S.l. : s.n.], 2005. http://www.bsz-bw.de/cgi-bin/xvms.cgi?SWB11729973.

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Komarek, Peter. "Veränderung der Nachfrage bei Infrastrukturinvestitionen im ÖPNV durch Änderung der Verkehrswiderstände." Stuttgart : Universitätsbibliothek der Universität Stuttgart, 2006. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-28970.

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Freundt, Martin [Verfasser]. "Ein flexibles Modell für die Bauablaufplanung auf Basis von Graphentheorie und Fuzzy-Zahlen / Martin Freundt." Aachen : Shaker, 2005. http://d-nb.info/1186575344/34.

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Massow, Mareike. "Linear extension graphs and linear extension diameter." Göttingen Cuvillier, 2009. http://d-nb.info/1000129489/04.

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Volkhardt, Lars. "Ranglistenberechnung am Beispiel Volleyball." [S.l. : s.n.], 2008. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:352-opus-57927.

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17

Jobi, Boris Sebastian [Verfasser]. "Entwicklung einer rechnergestützten Systematik zur funktionsbereichsübergreifenden Planung von Distributionszentren durch Einsatz der Graphentheorie / Boris Sebastian Jobi." Aachen : Shaker, 2013. http://d-nb.info/1051574617/34.

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Petzold, Maria. "Maximale Kantengewichte zusammenhängender Graphen." Doctoral thesis, Technische Universitaet Bergakademie Freiberg Universitaetsbibliothek "Georgius Agricola", 2012. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:105-qucosa-89030.

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Abstract:
Das Gewicht einer Kante e = xy eines Graphen G = (V, E) ist definiert als Summe der Grade seiner Endpunkte und das Gewicht des Graphen als MInimum über alle Kantengewichte. Wir suchen für positive ganze Zahlen n,m und eine Grapheneigenschaft P den Wert: w(n,m, P) := max{w(G) : |V(G)| = n, |E(G)| = m,G in P}. Der ungarische Mathematiker Erdös formulierte 1990 auf dem Czecheslovak Symposium on Combinatorics, Graphs and Complexity die Problemstellung w(n,m, I) zu bestimmen, für die allgemeinste aller Graphenklassen I. Dieses Problem wurde zuerst teilweise von Invančo and Jendrol’ und dann endgültig von Jendrol’ and Schiermeyer gelöst. Sei G in der Graphenklasse C genau dann wenn G zusammenhängend ist. In dieser Arbeit werden Ansätze zur Bestimmung von w(n,m,C) vorgestellt. Im Speziellen betrachten wir Graphen mit bis zu 3n − 6 Kanten, sowie sehr dichte Graphen. Außerdem diskutieren wir einige verallgemeinerte Fragestellungen.
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Pönitz, André. "Über eine Methode zur Konstruktion von Algorithmen für die Berechnung von Invarianten in endlichen ungerichteten Hypergraphen." Doctoral thesis, Technische Universitaet Bergakademie Freiberg Universitaetsbibliothek "Georgius Agricola&quot, 2009. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:105-7569524.

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Abstract:
Die in dieser Arbeit vorgestellte Kompositionsmethode beschäftigt sich damit, bestimmte Aufgabenstellungen aus dem Bereich der Berechnung von Graphenkenngrößen und Grapheninvarianten in endlichen ungerichteten Graphen und Hypergraphen in ein einheitliches Schema einzuordnen und so die Umsetzung in Algorithmen zu erleichtern. Dabei werden zwei Hauptziele verfolgt. Zum einen soll die Menge der mit der Methode lösbaren Aufgaben möglichst groß sein, und zum anderen sollen die entstandenen Algorithmen tatsächliche Berechnungen in einigen Netzen praxisrelevanter Größe ermöglichen. Die Kompositionsmethode belegt mit ihren Zielen somit den Bereich zwischen zwei Extremen der Algorithmenentwicklung: Auf der einen Seite steht die Erzeugung von Spezialalgorithmen, die oft so stark an bestimmte Eigenschaften der zu berechnenden Größen gekoppelt sind, dass eine Anpassung an leicht veränderte Aufgabenstellungen nur schwer möglich ist bzw. unter Umständen der Entwicklung eines völlig neuen Algorithmus gleichkommt; auf der anderen Seite stehen die allgemeingültigen Ansätze, deren Umsetzung häufig zu Algorithmen führt, die bereits für sehr kleine Netze nicht mehr praktisch durchführbar sind. Die gestellten Ziele werden durch eine Formalisierung der Aufgabenstellungen erreicht, deren Ergebnisse direkt in Algorithmen umgesetzt werden können. Dabei müssen jeweils nur wenige aufgabenspezifische Details formuliert werden, die anschließend in einen von der konkreten Aufgabe unabhängigen Rahmenalgorithmus eingebunden werden. Ein solches Verfahren ist aus Sicht eines Anwenders aus der Praxis besonders interessant, da der Rahmenalgorithmus nur ein einziges Mal implementiert werden muss und somit bei wiederholter Verwendung der Methode der Entwicklungsaufwand für die erzeugten Kompositionsalgorithmen erheblich sinkt. Bislang wurden mit Hilfe der Kompositionsmethode zirka dreißig Problemstellungen von der Berechnung chromatischer Invarianten über das Zählen von Hamiltonkreisen bis hin zur Bestimmung von Zuverlässigkeitskenngrößen von stochastischen Netzen bearbeitet. Die von der Methode erzeugten Algorithmen sind dabei in aller Regel nicht optimal in Bezug auf Laufzeit und Speicherbedarf. Dieser Nachteil wird allerdings durch den extrem geringen Entwicklungsaufwand und durch die Anwendbarkeit der Methode auf neue Aufgabenstellungen, für die noch keine Spezialalgorithmen existieren, kompensiert. Besonders bei der Berechnung bestimmter Zuverlässigkeitskenngrößen sowie bei der Lösung von #P-vollständigen Abzählproblemen können die Kompositionsalgorithmen aber auch aktuelle Spezialalgorithmen übertreffen.
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20

Wartenberg, Maylin. "Mathematical methods for location referencing." Aachen Shaker, 2007. http://d-nb.info/988124157/04.

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Tholey, Torsten. "Effiziente Algorithmen und Datenstrukturen zur Berechnung zweier disjunkter Pfade /." Berlin : Dissertation.de, 2007. http://d-nb.info/986703583/04.

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Heidenreich, Sebastian. "Widerstandsermittlung für die Verkehrsprognoserechnung im ÖPNV." [S.l. : s.n.], 2005. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-26371.

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Lerner, Jürgen. "Structural Similarity of Vertices in Networks." [S.l. : s.n.], 2007. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:352-opus-53303.

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Broghammer, Matthias. "Algorithmen für Rollenzuweisungen." [S.l. : s.n.], 2005. http://www.bsz-bw.de/cgi-bin/xvms.cgi?SWB12168077.

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Möller, Burkhard. "Zentralitäten in Graphen." [S.l. : s.n.], 2002. http://www.bsz-bw.de/cgi-bin/xvms.cgi?SWB10101207.

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Helmberg, Christoph, and Vilmar Trevisan. "Spectral threshold dominance, Brouwer's conjecture and maximality of Laplacian energy." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2015. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-170804.

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Abstract:
The Laplacian energy of a graph is the sum of the distances of the eigenvalues of the Laplacian matrix of the graph to the graph's average degree. The maximum Laplacian energy over all graphs on n nodes and m edges is conjectured to be attained for threshold graphs. We prove the conjecture to hold for graphs with the property that for each k there is a threshold graph on the same number of nodes and edges whose sum of the k largest Laplacian eigenvalues exceeds that of the k largest Laplacian eigenvalues of the graph. We call such graphs spectrally threshold dominated. These graphs include split graphs and cographs and spectral threshold dominance is preserved by disjoint unions and taking complements. We conjecture that all graphs are spectrally threshold dominated. This conjecture turns out to be equivalent to Brouwer's conjecture concerning a bound on the sum of the k largest Laplacian eigenvalues.
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Anders, Karl-Heinrich. "Parameterfreies hierarchisches Graph-Clustering-Verfahren zur Interpretation raumbezogener Daten." [S.l. : s.n.], 2004. http://www.bsz-bw.de/cgi-bin/xvms.cgi?SWB11482108.

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Dorfmüller, Gabi. "Eine relationale Strategie zur Einteilung von Gruppen auf Basis flüchtiger Kontakte." [S.l. : s.n.], 2005. http://www.bsz-bw.de/cgi-bin/xvms.cgi?SWB11729995.

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Fleischer, Daniel. "Theory and Applications of the Laplacian." [S.l. : s.n.], 2007. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:352-opus-46250.

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Elsner, Ulrich. "Graph partitioning - a survey." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2005. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:ch1-200501047.

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Abstract:
Many problems appearing in scientific computing and other areas can be formulated as a graph partitioning problems. Examples include data distribution for parallel computers, decomposition of sparse matrices and VLSI-design. In this survey we present the graph partitioning problem, describe some applications and introduce many of the algorithms used to solve the problem.
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Trinks, Martin. "Graph polynomials and their representations." Doctoral thesis, Technische Universitaet Bergakademie Freiberg Universitaetsbibliothek "Georgius Agricola", 2012. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:105-qucosa-94991.

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Abstract:
Graph polynomials are polynomials associated to graphs that encode the number of subgraphs with given properties. We list different frameworks used to define graph polynomials in the literature. We present the edge elimination polynomial and introduce several graph polynomials equivalent to it. Thereby, we connect a recursive definition to the counting of colorings and to the counting of (spanning) subgraphs. Furthermore, we define a graph polynomial that not only generalizes the mentioned, but also many of the well-known graph polynomials, including the Potts model, the matching polynomial, the trivariate chromatic polynomial and the subgraph component polynomial. We proof a recurrence relation for this graph polynomial using edge and vertex operation. The definitions and statements are given in such a way that most of them are also valid in the case of hypergraphs.
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Reiß, Susanna. "Optimizing Extremal Eigenvalues of Weighted Graph Laplacians and Associated Graph Realizations." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Chemnitz, 2012. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-93599.

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Abstract:
This thesis deals with optimizing extremal eigenvalues of weighted graph Laplacian matrices. In general, the Laplacian matrix of a (weighted) graph is of particular importance in spectral graph theory and combinatorial optimization (e.g., graph partition like max-cut and graph bipartition). Especially the pioneering work of M. Fiedler investigates extremal eigenvalues of weighted graph Laplacians and provides close connections to the node- and edge-connectivity of a graph. Motivated by Fiedler, Göring et al. were interested in further connections between structural properties of the graph and the eigenspace of the second smallest eigenvalue of weighted graph Laplacians using a semidefinite optimization approach. By redistributing the edge weights of a graph, the following three optimization problems are studied in this thesis: maximizing the second smallest eigenvalue (based on the mentioned work of Göring et al.), minimizing the maximum eigenvalue and minimizing the difference of maximum and second smallest eigenvalue of the weighted Laplacian. In all three problems a semidefinite optimization formulation allows to interpret the corresponding semidefinite dual as a graph realization problem. That is, to each node of the graph a vector in the Euclidean space is assigned, fulfilling some constraints depending on the considered problem. Optimal realizations are investigated and connections to the eigenspaces of corresponding optimized eigenvalues are established. Furthermore, optimal realizations are closely linked to the separator structure of the graph. Depending on this structure, on the one hand folding properties of optimal realizations are characterized and on the other hand the existence of optimal realizations of bounded dimension is proven. The general bounds depend on the tree-width of the graph. In the case of minimizing the maximum eigenvalue, an important family of graphs are bipartite graphs, as an optimal one-dimensional realization may be constructed. Taking the symmetry of the graph into account, a particular optimal edge weighting exists. Considering the coupled problem, i.e., minimizing the difference of maximum and second smallest eigenvalue and the single problems, i.e., minimizing the maximum and maximizing the second smallest eigenvalue, connections between the feasible (optimal) sets are established.
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Wappler, Markus. "On Graph Embeddings and a new Minor Monotone Graph Parameter associated with the Algebraic Connectivity of a Graph." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Chemnitz, 2013. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-115518.

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Abstract:
We consider the problem of maximizing the second smallest eigenvalue of the weighted Laplacian of a (simple) graph over all nonnegative edge weightings with bounded total weight. We generalize this problem by introducing node significances and edge lengths. We give a formulation of this generalized problem as a semidefinite program. The dual program can be equivalently written as embedding problem. This is fifinding an embedding of the n nodes of the graph in n-space so that their barycenter is at the origin, the distance between adjacent nodes is bounded by the respective edge length, and the embedded nodes are spread as much as possible. (The sum of the squared norms is maximized.) We proof the following necessary condition for optimal embeddings. For any separator of the graph at least one of the components fulfills the following property: Each straight-line segment between the origin and an embedded node of the component intersects the convex hull of the embedded nodes of the separator. There exists always an optimal embedding of the graph whose dimension is bounded by the tree-width of the graph plus one. We defifine the rotational dimension of a graph. This is the minimal dimension k such that for all choices of the node significances and edge lengths an optimal embedding of the graph can be found in k-space. The rotational dimension of a graph is a minor monotone graph parameter. We characterize the graphs with rotational dimension up to two.
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Salvador, Villà Marta. "[r,s,t]-Färbung von Wegen, Kreisen und Sternen." Doctoral thesis, Technische Universitaet Bergakademie Freiberg Universitaetsbibliothek "Georgius Agricola&quot, 2009. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:105-9254662.

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Abstract:
Im Jahre 2002 führten A. Hackmann, A. Kemnitz und M. Marangio das Konzept der [r, s, t]-Färbungen als eine Verallgemeinerung der Knoten-, Kanten- und Totalfärbungen von Graphen ein. Für gegebene nicht negative Zahlen r, s und t ist eine [r, s, t]-Färbung von einem Graphen G eine Abbildung c, von V(G) und E(G) auf die Menge {1, 2,…, k}, wobei c(v) und c(w) sich um mindestens r unterscheiden, für je zwei adjazente Konten v, w ; c(e) und c(f) unterscheiden sich um mindestens s für je zwei adjazente Kanten e, f ; und c(v) und c(e) unterscheiden sich um mindestens t für je zwei inzidente Knoten v und Kanten e . Die [r, s, t]-chromatische Zahl von G ist die kleinste Zahl k, für die eine solche Färbung für G existiert. In dieser Dissertation wird die [r, s, t]-chromatische Zahl für Wege, Kreise und Sterne mit drei Blättern vollständig bestimmt. Darüber hinaus werden Schranken für Sterne mit mehr als drei Blättern und weitere Ergebnisse für bipartite und vollständige Graphen vorgestellt.
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Altmann, Kristina. "Centralisers of fundamental subgroups." Phd thesis, kostenfrei, 2007. http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000875.

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Jaehn, Florian. "Robust flight gate assignment /." Frankfurt am Main [u.a.] : Lang, 2008. http://d-nb.info/987654136/04.

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Reinwardt, Manja. "Combinatorial and graph theoretical aspects of two-edge connected reliability." Doctoral thesis, Technische Universitaet Bergakademie Freiberg Universitaetsbibliothek "Georgius Agricola", 2015. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:105-qucosa-184297.

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Abstract:
Die Untersuchung von Zuverlässigkeitsnetzwerken geht bis zum frühen 20. Jahrhundert zurück. Diese Arbeit beschäftigt sich hauptsächlich mit der Zweifach-Kantenzusammenhangswahrscheinlichkeit. Zuerst werden einfache Algorithmen, die aber für allgemeine Graphen nicht effizient sind, gezeigt, zusammen mit Reduktionen. Weiterhin werden Charakterisierungen von Kanten bezogen auf Wegemengen gezeigt. Neue strukturelle Bedingungen für diese werden vorgestellt. Neue Ergebnisse liegen ebenfalls für Graphen hoher Dichte und Symmetrie vor, genauer für vollständige und vollständig bipartite Graphen. Naturgemäß sind Graphen von geringer Dichte hier einfacher in der Untersuchung. Die Arbeit zeigt Ergebnisse für Kreise, Räder und Leiterstrukturen. Graphen mit beschränkter Weg- beziehungsweise Baumweite haben polynomiale Algorithmen und in Spezialfällen einfache Formeln, die ebenfalls vorgestellt werden. Der abschließende Teil beschäftigt sich mit Schranken und Approximationen.
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Baumann, Tobias. "Effiziente Färbungsalgorithmen für k-färbbare Graphen." Master's thesis, Universitätsbibliothek Chemnitz, 2004. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:ch1-200401426.

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Abstract:
It is known to be an NP-complete problem to color a graph with a given number of colors. We present some approximation algorithms which come close to the desired number of colors. We also develop an algorithm that colors k-colorable graphs with ~O(n^a(k)) colors, where a(2)=0, a(3)=3/14 and a(k)=1 - 6/(k+4+3(1-2/k)/(1-a(k-2))) for k >= 4, as presented in [20]. This formula has been generalized for new possible base algorithms
Das Problem, einen Graphen mit einer gegebenen Anzahl Farben zu färben, ist als NP-vollständig bekannt. Hier werden einige Algorithmen vorgestellt, die für dieses Problem eine gute Approximation liefern. Des Weiteren wird ein allgemeines Färbungsverfahren hergeleitet, das für k-färbbare Graphen den bisher besten existierenden Algorithmus darstellt. Es können k-färbbare Graphen mit ~O(n^a(k)) Farben gefärbt werden, wobei a(2)=0, a(3)=3/14 und a(k) = 1 - 6/(k+4+3(1-2/k)/(1-a(k-2))) für k >= 4 gilt [20]. Diese Formel wurde für neue Basisalgorithmen verallgemeinert
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Samavat, Reza. "Mean Eigenvalue Counting Function Bound for Laplacians on Random Networks." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Chemnitz, 2015. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-159578.

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Abstract:
Spectral graph theory widely increases the interests in not only discovering new properties of well known graphs but also proving the well known properties for the new type of graphs. In fact all spectral properties of proverbial graphs are not acknowledged to us and in other hand due to the structure of nature, new classes of graphs are required to explain the phenomena around us and the spectral properties of these graphs can tell us more about the structure of them. These both themes are the body of our work here. We introduce here three models of random graphs and show that the eigenvalue counting function of Laplacians on these graphs has exponential decay bound. Since our methods heavily depend on the first nonzero eigenvalue of Laplacian, we study also this eigenvalue for the graph in both random and nonrandom cases.
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Riediger, Steffen Lanka André. "Implementierung eines Algorithmus zur Partitionierung von Graphen." [S.l. : s.n.], 2007.

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Matos, Camacho Stephan. "Introduction to the Minimum Rainbow Subgraph problem." Doctoral thesis, Technische Universitaet Bergakademie Freiberg Universitaetsbibliothek "Georgius Agricola", 2012. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:105-qucosa-85490.

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Abstract:
Arisen from the Pure Parsimony Haplotyping problem in the bioinformatics, we developed the Minimum Rainbow Subgraph problem (MRS problem): Given a graph $G$, whose edges are coloured with $p$ colours. Find a subgraph $F\\\\subseteq G$ of $G$ of minimum order and with $p$ edges such that each colour occurs exactly once. We proved that this problem is NP-hard, and even APX-hard. Furthermore, we stated upper and lower bounds on the order of such minimum rainbow subgraphs. Several polynomial-time approximation algorithms concerning their approximation ratio and complexity were discussed. Therefore, we used Greedy approaches, or introduced the local colour density $\\\\lcd(T,S)$, giving a ratio on the number of colours and the number of vertices between two subgraphs $S,T\\\\subseteq G$ of $G$. Also, we took a closer look at graphs corresponding to the original haplotyping problem and discussed their special structure.
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Seidler, Steffen. "Über Minoren gerichteter Graphen." Master's thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2011. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-68153.

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Abstract:
Seit 1983 begründet die Publikationsreihe "Graph Minors" von N. Robertson und P.D. Seymour im Wesentlichen die Minorentheorie mit mächtigen Hilfsmitteln wie der Baumzerlegung und weitreichenden Resultaten wie dem Minorensatz. Für gerichtete Graphen existiert allerdings noch keine einheitliche Minorentheorie und verschiedene Ansätze werden in dieser Arbeit systematisiert. Einige gerichtete Versionen der Baumzerlegung (gerichtete Baumzerlegung nach B. Reed, arboreale, D- und DAG-Zerlegung) werden unter einheitlichen Aspekten untersucht. Die D-Weite ist dabei besonders vielversprechend. Enge Verbindungen zu zwei gerichteten Räuber-und-Gendarmen-Spielen werden unter analogen Aspekten betrachtet und sind wichtige Hilfsmittel. Der zentrale Begriff des Minoren ist im Wesentlichen für ungerichtete Graphen definiert und eine gerichtete Version wirft einige Probleme auf, welche untersucht werden. In \"Directed Tree-Width\" schlugen T. Johnson, N. Robertson, P.D. Seymour und R. Thomas 2001 einen Kompromiss vor. Durch Einschränkung der möglichen Kontraktionen soll der gewonnen Minorenbegriff mit einigen fundamentalen Anforderungen vereinbar sein und trotzdem ein mächtiges Werkzeug darstellen. Dieser Ansatz wird mit einer Anforderungsliste systematisch verfolgt und schrittweise Einschränkungen betrachtet. Die gerichtete Version topologischer Minoren ist dabei besonders vielversprechend. Die Minorentheorie gerichteter Graphen wird auf reduzible Flussgraphen angewandt. Wesentliche Resultate sind Konstruktionen arborealer und D-Zerlegungen mit Weite <2, sowie Gegenbeispiele für die Beschränktheit der DAG-Weite. Analoge Resultate folgen für die jeweiligen gerichteten Räuber-und-Gendarmen-Spiele.
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Boos, Volker. "Graphentheoretischer Ansatz zur Initialdimensionierung analoger Schaltungen." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2007. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:ch1-200700872.

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Abstract:
Beim analogen Schaltungsentwurf werden zur Dimensionierung der Bauelemente Optimierungstools eingesetzt, um eine optimale Performance und maximale Robustheit zu erreichen. Beginnend mit einer Anfangslösung berechnen diese Tools iterativ bessere Lösungen. Dabei kann eine gute Anfangslösung die Rechenzeit stark verkürzen und den Optimierungserfolg verbessern. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Optimierung wesentlich leichter zu beherrschen ist, wenn an den Bauelementen bestimmte DC-Bedingungen (Constraints) erfüllt sind. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie durch graphentheoretische Ansätze die optimalen Knotenspannungen und Zweigströme mit geringem Rechenaufwand ermittelt werden und daraus die Dimensionierung der Bauelemente als gute Startlösung für Optimierungstools berechnet wird.
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Donges, Jonathan Friedemann. "Complex networks in the climate system." Master's thesis, Universität Potsdam, 2009. http://opus.kobv.de/ubp/volltexte/2011/4977/.

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Abstract:
Complex network theory provides an elegant and powerful framework to statistically investigate the topology of local and long range dynamical interrelationships, i.e., teleconnections, in the climate system. Employing a refined methodology relying on linear and nonlinear measures of time series analysis, the intricate correlation structure within a multivariate climatological data set is cast into network form. Within this graph theoretical framework, vertices are identified with grid points taken from the data set representing a region on the the Earth's surface, and edges correspond to strong statistical interrelationships between the dynamics on pairs of grid points. The resulting climate networks are neither perfectly regular nor completely random, but display the intriguing and nontrivial characteristics of complexity commonly found in real world networks such as the internet, citation and acquaintance networks, food webs and cortical networks in the mammalian brain. Among other interesting properties, climate networks exhibit the "small-world" effect and possess a broad degree distribution with dominating super-nodes as well as a pronounced community structure. We have performed an extensive and detailed graph theoretical analysis of climate networks on the global topological scale focussing on the flow and centrality measure betweenness which is locally defined at each vertex, but includes global topological information by relying on the distribution of shortest paths between all pairs of vertices in the network. The betweenness centrality field reveals a rich internal structure in complex climate networks constructed from reanalysis and atmosphere-ocean coupled general circulation model (AOGCM) surface air temperature data. Our novel approach uncovers an elaborately woven meta-network of highly localized channels of strong dynamical information flow, that we relate to global surface ocean currents and dub the backbone of the climate network in analogy to the homonymous data highways of the internet. This finding points to a major role of the oceanic surface circulation in coupling and stabilizing the global temperature field in the long term mean (140 years for the model run and 60 years for reanalysis data). Carefully comparing the backbone structures detected in climate networks constructed using linear Pearson correlation and nonlinear mutual information, we argue that the high sensitivity of betweenness with respect to small changes in network structure may allow to detect the footprints of strongly nonlinear physical interactions in the climate system. The results presented in this thesis are thoroughly founded and substantiated using a hierarchy of statistical significance tests on the level of time series and networks, i.e., by tests based on time series surrogates as well as network surrogates. This is particularly relevant when working with real world data. Specifically, we developed new types of network surrogates to include the additional constraints imposed by the spatial embedding of vertices in a climate network. Our methodology is of potential interest for a broad audience within the physics community and various applied fields, because it is universal in the sense of being valid for any spatially extended dynamical system. It can help to understand the localized flow of dynamical information in any such system by combining multivariate time series analysis, a complex network approach and the information flow measure betweenness centrality. Possible fields of application include fluid dynamics (turbulence), plasma physics and biological physics (population models, neural networks, cell models). Furthermore, the climate network approach is equally relevant for experimental data as well as model simulations and hence introduces a novel perspective on model evaluation and data driven model building. Our work is timely in the context of the current debate on climate change within the scientific community, since it allows to assess from a new perspective the regional vulnerability and stability of the climate system while relying on global and not only on regional knowledge. The methodology developed in this thesis hence has the potential to substantially contribute to the understanding of the local effect of extreme events and tipping points in the earth system within a holistic global framework.
Die Theorie komplexer Netzwerke bietet einen eleganten Rahmen zur statistischen Untersuchung der Topologie lokaler und langreichweitiger dynamischer Zusammenhänge (Telekonnektionen) im Klimasystem. Unter Verwendung einer verfeinerten, auf linearen und nichtlinearen Korrelationsmaßen der Zeitreihenanalyse beruhenden Netzwerkkonstruktionsmethode, bilden wir die komplexe Korrelationsstruktur eines multivariaten klimatologischen Datensatzes auf ein Netzwerk ab. Dabei identifizieren wir die Knoten des Netzwerkes mit den Gitterpunkten des zugrundeliegenden Datensatzes, während wir Paare von besonders stark korrelierten Knoten als Kanten auffassen. Die resultierenden Klimanetzwerke zeigen weder die perfekte Regularität eines Kristallgitters, noch eine vollkommen zufällige Topologie. Vielmehr weisen sie faszinierende und nichttriviale Eigenschaften auf, die charakteristisch für natürlich gewachsene Netzwerke wie z.B. das Internet, Zitations- und Bekanntschaftsnetzwerke, Nahrungsnetze und kortikale Netzwerke im Säugetiergehirn sind. Besonders erwähnenswert ist, dass in Klimanetzwerken das Kleine-Welt-Phänomen auftritt. Desweiteren besitzen sie eine breite Gradverteilung, werden von Superknoten mit sehr vielen Nachbarn dominiert, und bilden schließlich regional wohldefinierte Untergruppen von intern dicht vernetzten Knoten aus. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine detaillierte, graphentheoretische Analyse von Klimanetzwerken auf der globalen topologischen Skala durchgeführt, wobei wir uns auf das Netzwerkfluss- und Zentralitätsmaß Betweenness konzentrierten. Betweenness ist zwar lokal an jedem Knoten definiert, enthält aber trotzdem Informationen über die globale Netzwerktopologie. Dies beruht darauf, dass die Verteilung kürzester Pfade zwischen allen möglichen Paaren von Knoten in die Berechnung des Maßes eingeht. Das Betweennessfeld zeigt reichhaltige und zuvor verborgene Strukturen in aus Reanalyse- und Modelldaten der erdoberflächennahen Lufttemperatur gewonnenen Klimanetzen. Das durch unseren neuartigen Ansatz enthüllte Metanetzwerk, bestehend aus hochlokalisierten Kanälen stark gebündelten Informationsflusses, bringen wir mit der Oberflächenzirkulation des Weltozeans in Verbindung. In Analogie mit den gleichnamigen Datenautobahnen des Internets nennen wir dieses Metanetzwerk den Backbone des Klimanetzwerks. Unsere Ergebnisse deuten insgesamt darauf hin, dass Meeresoberflächenströmungen einen wichtigen Beitrag zur Kopplung und Stabilisierung des globalen Oberflächenlufttemperaturfeldes leisten. Wir zeigen weiterhin, dass die hohe Sensitivität des Betweennessmaßes hinsichtlich kleiner Änderungen der Netzwerktopologie die Detektion stark nichtlinearer physikalischer Wechselwirkungen im Klimasystem ermöglichen könnte. Die in dieser Arbeit vorgestellten Ergebnisse wurden mithilfe statistischer Signifikanztests auf der Zeitreihen- und Netzwerkebene gründlich auf ihre Robustheit geprüft. In Anbetracht fehlerbehafteter Daten und komplexer statistischer Zusammenhänge zwischen verschiedenen Netzwerkmaßen ist diese Vorgehensweise besonders wichtig. Weiterhin ist die Entwicklung neuer, allgemein anwendbarer Surrogate für räumlich eingebettete Netzwerke hervorzuheben, die die Berücksichtigung spezieller Klimanetzwerkeigenschaften wie z.B. der Wahrscheinlichkeitsverteilung der Kantenlängen erlauben. Unsere Methode ist universell, weil sie zum Verständnis des lokalisierten Informationsflusses in allen räumlich ausgedehnten, dynamischen Systemen beitragen kann. Deshalb ist sie innerhalb der Physik und anderer angewandter Wissenschaften von potentiell breitem Interesse. Mögliche Anwendungen könnten sich z.B. in der Fluiddynamik (Turbulenz), der Plasmaphysik und der Biophysik (Populationsmodelle, neuronale Netzwerke und Zellmodelle) finden. Darüber hinaus ist der Netzwerkansatz für experimentelle Daten sowie Modellsimulationen gültig, und eröffnet folglich neue Perspektiven für Modellevaluation und datengetriebene Modellierung. Im Rahmen der aktuellen Klimawandeldebatte stellen Klimanetzwerke einen neuartigen Satz von Analysemethoden zur Verfügung, der die Evaluation der lokalen Vulnerabilität und Stabilität des Klimasystems unter Berücksichtigung globaler Randbedingungen ermöglicht. Die in dieser Arbeit entwickelten und untersuchten Methoden könnten folglich in der Zukunft, innerhalb eines holistisch-globalen Ansatzes, zum Verständnis der lokalen Auswirkungen von Extremereignissen und Kipppunkten im Erdsystem beitragen.
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Xulvi-Brunet, Ramon. "Structural properties of scale-free networks." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I, 2007. http://dx.doi.org/10.18452/15608.

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Abstract:
Netzwerke sind überall, von der elektrischen Stromversorgung über die Biochemie der Zellen, das Internet bis hin zu sozialen Netzen. Netzwerke als mathematisches Konzept haben sich in den letzten Jahren zu einem wichtigen Werkzeug der Beschreibung komplexer Systeme entwickelt. Ihre grundlegende Eigenschaft ist, dass sie aus einer grö{ss}en Anzahl dynamischer Elemente bestehen, die sich gegenseitig beeinflussen und dabei nicht linear gekoppelt sind. Die moderne Netzwerkwissenschaft will die Wechselwirkung zwischen den einzelnen Untereinheiten erklären und davon ausgehend verständlich machen, auf welche Weise Prozesse auf einem Netzwerk stattfinden können. Zum Beispiel wird untersucht, wie die Struktur sozialer Netze die Ausbreitung von Information oder von Krankheiten beeinflusst, wie die Topologie des World Wide Web das Surf-Verhalten oder die Funktionalität von Suchmaschinen beeinträchtigt oder welche Auswirkungen die Hierarchie in ökologischen Nischen auf die Populationsdynamik der einzelnen Spezies hat. Darüber hinaus gilt es herauszufinden, welche grundlegenden Prinzipien der Evolution realer Netzwerke zugrunde liegen, das heißt nach welchen Regeln sich einerseits die Untereinheiten entwickeln und welchen Einfluss andererseits deren Vernetzung hat. Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich sowohl mit der Topologie verschiedener Netzwerke als auch mit den der Evolution zugrunde liegenden Prinzipien. Schwerpunkte liegen dabei auf den folgenden zwei Aspekten: erstens dem Einfluss von so gennanten ``vertex-pair correlations'''', das heißt Korrelationen zwischen den Untereinheiten, auf die Topologie und zweitens der Auswirkung der Geographie auf die Netzwerkentwicklung. Es wird der bedeutende Einfluss aufgezeigt, den die Korrelationen auf wichtige statistische Größen der Netzwerke haben. Weiterhin analysieren wir die Perkolationseigenschaften, die Aufschluss über die Empfindlichkeit gegenüber Störungen in der Vernetzung geben. Damit können zum Beispiel Fragen aus der Epidemiologie diskutiert werden. Es zeigt sich, dass die Topologie vieler Netzwerke und ihre Perkolationseigenschaften deutlich von Korrelationen beeinflusst werden. Schließlich untersuchen wir im letzten Teil dieser Arbeit, wie die Einbettung von Netzwerken in eine endlich-dimensionale Geographie auf die Modellierung und Entwicklung Web-ähnlicher Systeme Einfluss nimmt.
Networks are all around us, from electrical power grids to the biochemistry of cells, from the Internet to social webs. The mathematical concept of network has recently been turned into an important tool for describing complex systems, whose principal characteristic is that they consist of a large number of mutually interacting dynamical parts which are coupled in a nonlinear fashion. Modern network science attempts to explain the structure of interactions between the subunits of a system in order to understand their functioning and the processes taking place in them. It tries, for instance, to grasp how the structure of social networks affects the spread of information or human diseases, how the structure of the World Wide Web influences the search engines and surfing behavior, or how the hierarchy of ecological niches affects population dynamics. Beyond this, the ultimate goal of network science is to discover what generating principles exist behind the evolution of real systems. It tries to find the fundamental principles under which the subunits evolve, and the wiring of interactions. This thesis centres both on the study of the topological structure of networks and the analysis of the underlying principles responsible for their evolution. More specifically, it concentrates on the following aspects: the influence of vertex-pair correlations on network topology, the network percolation problem, which is closely related to the spreading of epidemics and the robustness of networks, and the effects of geography as a generating element. We show that important topological and percolation properties change considerably when modifying the connection probabilities between vertices, and that geography as well plays a crucial role in the modeling of evolving real web-like systems.
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Hellmuth, Marc, Josef Leydold, and Peter F. Stadler. "Convex Cycle Bases." WU Vienna University of Economics and Business, 2013. http://epub.wu.ac.at/3785/1/Report124.pdf.

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Abstract:
Convex cycles play a role e.g. in the context of product graphs. We introduce convex cycle bases and describe a polynomial-time algorithm that recognizes whether a given graph has a convex cycle basis and provides an explicit construction in the positive case. Relations between convex cycles bases and other types of cycles bases are discussed. In particular we show that if G has a unique minimal cycle bases, this basis is convex. Furthermore, we characterize a class of graphs with convex cycles bases that includes partial cubes and hence median graphs. (authors' abstract)
Series: Research Report Series / Department of Statistics and Mathematics
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Osthus, Deryk Simeon. "On the evolution of random discrete structures." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II, 2000. http://dx.doi.org/10.18452/14561.

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Abstract:
Inhalt der Dissertation ist die Untersuchung der Evolutionsprozesse zufälliger diskreter Strukturen. Solche Evolutionsprozesse lassen sich üblicherweise wie folgt beschreiben. Anfangs beginnt man mit einer sehr einfachen Struktur (z.B. dem Graphen auf n Ecken, der keine Kanten hat) und einer Menge von ``Bausteinen'' (z.B. der Kantenmenge des vollständigen Graphen auf n Ecken). Mit zunehmender Zeit werden zufällig mehr und mehr Bausteine eingefügt. Die grundlegende Frage, mit der sich diese Dissertation beschäftigt, ist die folgende: Wie sieht zu einem gegebenen Zeitpunkt die durch den Prozess erzeugte Struktur mit hoher Wahrscheinlichkeit aus? Obwohl das Hauptthema der Dissertation die Evolution zufälliger diskreter Strukturen ist, lassen sich die erzielten Ergebnisse auch unter den folgenden Gesichtspunkten zusammenfassen: Zufällige Greedy-Algorithmen: Es wird ein zufälliger Greedy-Algorithmus untersucht, der für einen gegebenen Graphen H einen zufälligen H-freien Graphen erzeugt. Extremale Ergebnisse: Es wird die Existenz von Graphen mit hoher Taillenweite und hoher chromatischer Zahl bewiesen, wobei bestehende Schranken verbessert werden. Asymptotische Enumeration: Es werden präzise asymptotische Schranken für die Anzahl dreiecksfreier Graphen mit n Ecken und m Kanten bewiesen. ``Probabilistische'' Versionen klassischer S"atze: Es wird eine probabilistische Version des Satzes von Sperner bewiesen.
In this thesis, we study the evolution of random discrete structures. Such evolution processes usually fit into the following general framework. Initially (say at time 0), we start with a very simple structure (e.g. a graph on n vertices with no edges) and a set of ``building blocks'' (e.g. the set of edges of the complete graph on n vertices). As time increases, we randomly add more and more elements from our set of building blocks. The basic question which we shall investigate is the following: what are the likely properties of the random structure produced by the process at any given time? Although this thesis is concerned with the evolution of random discrete structures, the results obtained can also be summarized according to the following keywords: Random greedy algorithms: we study the output of a random greedy algorithm which, for a given graph H, produces a random H-free graph. Extremal results: improving on previous bounds, we prove the existence of graphs with high girth and high chromatic number. Asymptotic enumeration: we prove sharp asymptotic bounds on the number of triangle-free graphs with n vertices and m edges for a large range of m. Probabilistic versions of ``classical'' theorems: we prove a probabilistic version of Sperner's theorem on finite sets.
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Andžāns, Agnis, and Laila Rācene. "How do rabbits help to integrate teaching of mathematics and informatics?" Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2012. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-79360.

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Abstract:
Many countries are reporting of difficulties in exact education at schools: mathematics, informatics, physics etc. Various methods are proposed to awaken and preserve students’ interest in these disciplines. Among them, the simplification, accent on applications, avoiding of argumentation (especially in mathematics) etc. must be mentioned. As one of reasons for these approaches the growing amount of knowledge/skills to be acquired at school is often mentioned. In this paper we consider one of the possibilities to integrate partially teaching of important chapters of discrete mathematics and informatics not reducing the high educational standards. The approach is based on the identification and mastering general combinatorial principles underlying many topics in both disciplines. A special attention in the paper is given to the so-called “pigeonhole principle” and its generalizations. In folklore, this principle is usually formulated in the following way: “if there are n + 1 rabbits in n cages, you can find a cage with at least two rabbits in it“. Examples of appearances of this principle both in mathematics and in computer science are considered.
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Baumann, Annika. "Network Science – Applications in Technology, Business and Social Media." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, 2018. http://dx.doi.org/10.18452/19216.

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Abstract:
Netzwerke stellen einen integralen Bestandteil unseres Lebens dar. Eines der wichtigsten Kommunikations-Netzwerke ist das Internet, welches zu starken Veränderungen im Alltag geführt hat. Diese werden in Teilaspekten in der vorliegenden Dissertation untersucht. Insgesamt ist die Dissertation in drei Bereiche unterteilt, welche auf der traditionellen Perspektive der drei Dimensionen von Informationssystemen basieren. Diese Dimensionen umfassen die Technologie, das Management und die Organisation. Im Zentrum der Dissertation steht hierbei die Technologie-Dimension in dessen Rahmen die Struktur und Robustheit des Internets sowie anderer Netzwerke unter Nutzung des mathematisch-methodischen Aspekts der Graphentheorie analysiert werden. Der zweite Teilbereich der vorliegenden Arbeit wechselt die Perspektive hin zum Management. Unter Nutzung von Methoden der prädikativen Modellierung stehen das bessere Verständnis und die Möglichkeit der Vorhersage von Nutzerverhalten im E-Commerce-Kontext im Fokus. Der dritte Bereich umfasst die Organisations-Perspektive aus Sicht der Nutzer. Hierbei werden zwei spezielle Unterbereiche betrachtet. Der erste Unterbereich umfasst Webseiten Sozialer Medien und analysiert wie verschiedene Nutzergruppen diese verwenden. Der zweite Unterbereich befasst sich mit dem Einfluss der weitläufigen Verbreitung von mobilen Endgeräten auf Aspekte des persönlichen und beruflichen Lebens von Individuen. Aufbauend auf diesen drei Dimensionen wurden im Rahmen dieser Dissertation insgesamt 18 Studien durchgeführt, die sich unterschiedlicher methodischer Anwendungen bedienen um wissenschaftliche Erkenntnisse zu den vorgestellten Teilbereichen zu erlangen.
Networks constitute an integral part of our lives. One of the most important communication networks is the Internet which led to large changes in everyday life, which are examined in part in this dissertation. Overall, the present dissertation is subdivided into three areas, which are based on the traditional three dimensions of information systems, comprising perspectives technology, management and organization. At the core of this dissertation is the technological perspective, centered on an analysis of the structure and robustness of the Internet network using the mathematical-methodical aspect of graph theory. The second part of the thesis deals with the management perspective. The focus lies on the understanding and prediction of user behavior in the e-commerce context utilizing methods of predictive modeling. The third area includes the organizational perspective from the point of view of users. Here, two specific sub-areas are selected. The first sub-area revolves around social media websites, with the goal of understanding how sub-groups of users utilize them in different ways. The second area is centered around the aspect of how the propagation of mobile devices influences individuals in their personal and professional environments. Based on these three perspectives, a total of 18 studies were conducted within the scope of this dissertation, using different methodological applications to gain scientific insights with respect to the areas examined.
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Andžāns, Agnis, and Laila Rācene. "How do rabbits help to integrate teaching of mathematics andinformatics?" Proceedings of the tenth International Conference Models in Developing Mathematics Education. - Dresden : Hochschule für Technik und Wirtschaft, 2009. - S. 28 - 30, 2012. https://slub.qucosa.de/id/qucosa%3A1669.

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Abstract:
Many countries are reporting of difficulties in exact education at schools: mathematics, informatics, physics etc. Various methods are proposed to awaken and preserve students’ interest in these disciplines. Among them, the simplification, accent on applications, avoiding of argumentation (especially in mathematics) etc. must be mentioned. As one of reasons for these approaches the growing amount of knowledge/skills to be acquired at school is often mentioned. In this paper we consider one of the possibilities to integrate partially teaching of important chapters of discrete mathematics and informatics not reducing the high educational standards. The approach is based on the identification and mastering general combinatorial principles underlying many topics in both disciplines. A special attention in the paper is given to the so-called “pigeonhole principle” and its generalizations. In folklore, this principle is usually formulated in the following way: “if there are n + 1 rabbits in n cages, you can find a cage with at least two rabbits in it“. Examples of appearances of this principle both in mathematics and in computer science are considered.
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