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109
S2/AGLA/VL/AgIIVL1.typ Normal file
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@@ -0,0 +1,109 @@
// Main VL template
#import "../preamble.typ": *
// Fix theorems to be shown the right way in this document
#import "@preview/ctheorems:1.1.3": *
#show: thmrules
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#show: conf.with(
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num: 1,
type: 0, // 0 normal, 1 exercise
date: datetime.today().display(),
//date: datetime(
// year: 2025,
// month: 5,
// day: 1,
//).display(),
)
= 1. Einfuehrung in die Ringtheorie
#definition[
Ist auf einer abelschen Gruppe eine weitere Verknuepfung $*: R times R -> R, (x,y) |-> x y$ und fuer alle $x,y in R$ die folgenden Bedingungen
erfuellt sind
$
x (y + z) = x y + x z \
(y + z) x = y x + z x
$
dann wird $(R, *, +)$ als *Ring* bezeichnet.
Falls die Multiplikation kommutativ ist, so wird der Ring als kommutativ bezeichnet.
Das Element $1 in R$ heisst Eins falls fuer alle $r in R$ gilt
$
1 * r = r * 1 = r.
$
]
#lemma[
Ist R ein Ring mit kommutativer Multiplikation, so gilt der Binomische Satz der Form
$
(x + y)^(n) = x^(n) + y^(n) + sum_(i=1)^(n-1) vec(n, i) x^(i) y^(n-i).
$
]
#lemma[
Ist R ein Ring, so gilt fuer alle $r, x in R$
$
0 r = r 0 = 0 , space (-x)y = - (x y) = x (-y) , space (-x) (-y) = x y.
$
]
Die Menge aller Matrizen mit eintraegen aus R ist wieder ein Ring. Im Folgenden ist stets R ein kommuativer Ring mit Eins.
Wir defineren den Raum
$
R^(oo) := {(x_n) _(n in N_(0) ) | forall n in N_(0): x_(n) in R }
$
mit den Verknuepfungen zwischen $(a_(n) ), (b_(n) )in R^(oo) $ gegeben durch
$
(a_(n) ) + (b_(n) ) &:= (a_(n) + b_(n) ) \
(a_(n) )(b_(n) ) &:= (sum_(j = 0)^(k) a_(k-j) b_(j) )_(n in N_(0) )
$
wird $R^(oo) $ zu einem kommutativen Ring mit Eins.
#definition[
Polynom mit Koeffizienten in R.
Ein Element E aus dem Polynomring $R [X]$ ueber R mit der Unbestimmten X ist gegeben durch
$
E = sum_(j=0)^(n) r_(j) X^(j) .. "mit" n in NN, r_(j) in R space forall j.
$
]
#definition[
Seien $S, R$ Ringe und $phi: S -> R$ eine Abbildung. Dann ist $phi$ ein *Ringhomomorphismus* falls gilt
$
phi (s + r) = phi s + phi r \
phi (s r) = phi s * phi r.
$
Jeder Ringhomomorphismus ist so auch ein Gruppenhomomorphismus zwischen $(S, +) "und" (R, +)$.
Es folgt so dass
$
phi (0_(R) ) = 0_(S) "und" phi (-x) = - phi x space forall x in R.
$
]
#theorem[
Sei $R = ZZ$ ein Ring. Sei $phi: ZZ -> ZZ$ ein Ringhomomorphismus. Dann fuer alle $x in R$ entweder $phi x = 0$ oder $phi x = 1$.
]
#proof[
Es gilt, dass $phi 1 = phi (1^2) = (phi 1)^2 $ wodurch folgt, dass $phi 1$ entweder 1 oder 0 sein muss.
Dadurch folgt mit $m 1 = 1 + ... + 1$ die Aussage.
]
#definition[
Ein Unterring U von R heisst *Ideal* in R, falls fuer alle $x in U$ und $y in R$ gilt, dass $x y in U$ und $y x in U$.
]
#theorem[
Der Kern eines Rinhomomorphismus $phi: R -> S$ ist ein Ideal in R.
]
#theorem([Homomorphisatz fuer Ringe])[
Ist $phi: R -> S$ ein Ringhomomorphismus dann ist durch
$
Phi: R slash ker phi -> S
$
ein injektiver Ringhomomorphismus definiert. Es gilt auch dass $phi (R)$ isomorph zu $R slash ker phi$ ist.
]

243
S2/AnaMech/VL/AnMeVL11.typ Normal file
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@@ -0,0 +1,243 @@
// Main VL template
#import "../preamble.typ": *
// Fix theorems to be shown the right way in this document
#import "@preview/ctheorems:1.1.3": *
#show: thmrules
// Main settings call
#show: conf.with(
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num: 11,
type: 0, // 0 normal, 1 exercise
date: datetime.today().display(),
//date: datetime(
// year: 2025,
// month: 5,
// day: 1,
//).display(),
)
= Uebersicht
E: 26.05.2025
= Wiederholung
Die Hoersaaluebung am 30.5. findet statt.
Naechste Vorlesung VL12 werden die Erhaltungssaetze in Lagrange I und II diskutiert.
Die letzten HA beinhalten nicht alle Themen der Klausur.
Es wird mehr Bonuspunkt geben.
In Lagrange I wird mehr geloest als benoetigt wird.
= Mechanische Systeme mit Zwangsbedingungen
Einmal mit N MP in 3D. Hier gibt es dann R ZB der Form
$
g_(alpha) = (arrow(x), t) = 0 , space alpha = 1, ..., R , space arrow(x) in RR^(3 N) .
$
Die BWGL in Lagrange I lauten dann
$
m_(n) dot.double(x)_(n) = F_(n) + sum_(alpha = 1)^(R) lambda_(alpha) arrow(nabla) g_(alpha) (arrow(x), t).
$
Hier sind dann noch 3N Gleichungen zu bestimmen und die R $lambda$ mit dem $arrow(x)$.
Die Zahl der unabhaengigen Koordinaten ist
$
f = 3 N - R.
$
Dieses Problem mit Zwangsbedingungen wird als ein Problem mit Nebenbedingungen bezeichnet.
= Generalisierte Koordinaten
Die Generaliserten Koordinaten haben die Form und Eigenschaft
$
q_(k), space k = 1,...f , space x_(n) = x_(n) (q, t), \
q = {q_1, q_2, ..., q_(f) }.
$
Es gilt dann fuer alle Werte von $q_(k) $ und fuer alle Zeiten
$
g_(alpha) (x(q_1, ...,q_(f) ), t) = 0.
$
#example[
Fuer einen MP auf einer Kugeloberflaeche gilt
$
x_(1) ^2 + y_(1) ^2 + z_(1) ^2 - R^2 = 0.
$
Hier gibt es dann die generaliserten Koordinaten
$
theta "und" phi.
$
]
#example[
Das Doppelpendel.
Hier ist eine Skizze des Pendels in kartesischen Koordinaten.
Wir sind in der Ebene $==>$ Es gibt 4 kartesischen Koordinaten..
Die Zwangsbedingungen sind dann
$
x_(1) ^2 + y_(1) ^2- l^2 = 0 , space abs(arrow(r_(1) ))= l_(1) \
(x_(1) - x_(2) )^2 + (y_(1) - y_(2) )^2 - l_(2) ^2 = 0 , space abs(arrow(r)_(1) - arrow(r)_(2) ) = l_(2).
$
Die Generalisierten Koordinaten sind dann die Winkel
$
phi_(1) "und" phi_(2)
$
mit den Trafos
$
x_(1) = l_(1) sin phi_(1) \
y_(1) = - l_(1) cos phi_(1) \
x_(2) = x_(1) + l_(2) sin phi_(2) \
y_(2) = - l_(1) cos phi_(1) - l_(2) cos phi_(2).
$
]
= Elimieren der Zwangskraefte
Es gibt hier $f$ BWGL fuer $q_(k) $.
Lagrange II folgt
$
dif / (dif t) (partial L) / (partial dot(q)_(k) ) - (partial L) / (partial q_(k) ) = 0 , space L = T - V.
$
Als Ansatz gilt dass die $g_(alpha) $ nicht varrieren bei Varriation von $q_k $!
Es gilt so
$
forall q_(k): (partial g_(alpha) ) / (partial q_(k) ) = 0 =>^("Kettenregel") sum_(n = 1)^(3 N) (partial g_(alpha) ) / (partial x_(n) ) (partial x_(n) ) / (partial q_(k) ) = 0 space forall k = 1, ... ,f.
$
Fixiere $q_(k) $ dann multipliziere alle 3N Gleichungen mit $(partial x_(n) ) / (partial q_(k) ) $ und dann bilde die Summe
ueber alle 3N Lagrange I Gleichungen.
Es gibt hier $f$ Moeglichkeiten $==>$ $f$ Gleichungen.
Dadurch folgt
$
sum_(n) m_(n) dot.double(x)_(n) (partial x_(n) ) / (partial q_(k) ) = sum _(n) F_(n) (partial x_(n) ) / (partial q_(k) ) + underbrace( sum _(alpha) lambda_(alpha) sum _(n) (partial g_(alpha) ) / (partial x_(n) ) (partial x_(n) ) / (partial q_(k) ), = 0).
$
So entstehen $f$ Gleichungen.
Beispiel fuer die Notation
$
h (q) &= g (r (q)) \
&= g (f (q_1 ), ..., f_(R) (q_(1) ) ).
$
= Generaliserte Geschwindigkeiten
Es gilt fuer die Geschwindigkeiten
$
dot(q)_(k) = (dif q_(k) ) / (dif t) , space k = 1, ..., f \
x_(n) = x_(n) (q,t) => ^(?) dot(x)_(n) = dot(x)_(n) (q, dot(q), t) \
dot(x)_(n) = dif / (dif t) x_(n) (q,t) = sum_(k = 1)^(f) (partial x_(n) ) / (partial q_(k) ) dot(q)_(k) + (partial x_(n) ) / (partial t)
=> (partial dot(x)_(n) ) / (partial dot(q)_(k) ) = (partial x_(n) ) / (partial q_(k) ).
$
Erinnerung 1MP
$
T = sum_(i=1)^(3) m/2 dot(x)_(i) ^2 = sum_(j, k = 1)^(3) m/2 g_(i k) dot(q)_(j) dot(q)_(k) , space g_(j k) = arrow(g)_(j) * arrow(g)_(k).
$
Hier folgt dann
$
T &= sum_(i=1)^(3 N) m_(n) /2 dot(x)_(n) ^2 = sum_(i=1)^(3 N) m_(n) /2 (sum_(i=1)^(f) (partial x_(n) ) / (partial q_(k) ) + (partial x_(n) ) / (partial t) ) (sum_(i=1)^(f) (partial x_(n) ) / (partial q_(j) ) dot(q)_(j) + (partial x_(n) ) / (partial t) ) \
&= sum_(k, j = 1)^(f) m_(k j) dot(q)_(k) dot(q)_(j) + underbrace(sum_(k)^(f) b_(k) (q,t) dot(q)_(k) + c (q,t), "nur wenn" (partial x_(n) ) / (partial t) != 0).
$
Hier steht dann insgesamt
$
sum_(k, j) sum_(n) (m_(n) /2 (partial x_(n) ) / (partial q_(k) ) (partial x_(n) ) / (partial q_(j) ) )dot(q)_(k) dot(q)_(j).
$
Ferner gilt
$
g_(alpha) (arrow(x), t)= 0 \
=> x_(n) = x_(n) (q,t).
$
= Partielle Ableitungen von der kinetischen Energie
Schreibe
$
T = sum _(n) m_(n) /2 dot(x)_(n) ^2 = T (q, dot(q), t) \
(partial T) / (partial q_(k) ) = sum _(n) m_(n) dot(x)_(n) (partial dot(x)_(n) ) / (partial q_(k) ).
$
Betrachte nun
$
(partial T) / (partial dot(q)_(k) ) = sum _(n) m_(n) dot(x)_(n) (partial dot(x)_(n) ) / (partial dot(q)_(k) ) = sum _(n) m_(n) dot(x)_(n) (partial x_(n) ) / (partial q_(k) ) \
$
Nun die totale Zeitableitung
$
dif / (dif t) (partial T) / (partial dot(q)_(k) ) = sum_n m_(n) dot.double(x)_(n) (partial x_(n) ) / (partial q_(k) ) + sum _(n) m_(n) dot(x)_(n) underbrace(dif / (dif t)(partial x_(n) ) / (partial q_(k) ), = (partial dot(x)_(n) ) / (partial q_(k) ) )
$
Der Faktor $1/2$ verschwindet hier durch die Kettenregel.
Zusammen ergibt das dann
$
dif / (dif t) (partial T) / (partial dot(q)_(k) ) - (partial T) / (partial q_(k) ) = sum _(n) m_(n) dot.double(x)_(n) + underbrace(sum _(n) m_(n) dot(x)_(n) (partial dot(x)_(n) ) / (partial q_(k) ) - sum _(n) dot(x)_(n) (partial dot(x)_(n) ) / (partial q_(k) ), = 0) \
= sum _(n) F_(n) (partial x_(n) ) / (partial q_(k) ) , space k = 1, ..., f.
$
#definition[
Generalisierte Kraefte sind gegeben durch
$
Q_(k) = sum_(i=1)^(3 N) F_(n) (partial x_(n) ) / (partial q_(k) ) \
=> dif / (dif t) (partial T) / (partial dot(q)_(k) ) - (partial T) / (partial q_(k) ) = Q_(k) , space k = 1,...,f.
$
]
Es gilt fuer konservative Kraefte mit $L = L (q, dot(q), t)$
$
F_(n) = - (partial V) / (partial x_(n) ) => Q_(k) = sum _(n) F_(n) (partial x_(n) ) / (partial q_(k) ) = - sum _(n) (partial V) / (partial x_(n) ) (partial x_(n) ) / (partial q_(k) ) = - (partial V (q, t)) / (partial q_(k) ) \
dif / (dif t) (partial (T-V)) / (partial dot(q)_(k) ) - (partial (T-V)) / (partial q_(k) ) = 0 \
=> dif / (dif t) (partial L) / (partial dot(q)_(k) ) - (partial L) / (partial q_(k) ) = 0 , space 1, ..., f.
$
Die Grundaufgabe ist herrauszufinden welche Aussagen ueber Lagrangefunktionen gemacht werden koenne.
#example[
MP auf einer rotierenden Stange.
Wir geben vor
$
arrow(omega) = omega arrow(e)_(z) \
=> phi = omega t \
f = 2 -1 = 1 \
$
Waehle generalisierte Koordinaten
$
r = r (t) \
x = x (r, t) = r cos (omega t) \
y = y (r, t) = r sin (omega t)
$
Fuer die Lagrangefunktion ergib sich
$
V &= 0 => L = T (r, dot(r), t) \
T &= m/2 (dot(x)^2 + dot(y)^2 + dot(z)^2 ) = m/2 (dot(r)^2 + omega^2 r^2 ) \
&= m/2 (dot(r)^2 + dot(phi)^2 r^2 ).
$
Dann bilde die Ableitungen
$
(partial L) / (partial dot(r)) = m dot(r) \
(partial L) / (partial r) = omega ^2 m r \
=> m dot.double(r) - omega^2 m r = 0.
$
Dadurch folgt fuer die Loesung
$
r (t) = a e ^(omega t) + b e ^(- omega t).
$
]

200
S2/AnaMech/VL/AnMeVL12.typ Normal file
View File

@@ -0,0 +1,200 @@
// Main VL template
#import "../preamble.typ": *
// Fix theorems to be shown the right way in this document
#import "@preview/ctheorems:1.1.3": *
#show: thmrules
// Main settings call
#show: conf.with(
// May add more flags here in the future
num: 12,
type: 0, // 0 normal, 1 exercise
date: datetime.today().display(),
//date: datetime(
// year: 2025,
// month: 5,
// day: 1,
//).display(),
)
E: 2.6.25
= Uebersicht
+ Ein Beispiel fuer Lagrange II
+ Erhaltungsgroessen in L I und L II
+ Symetrien u. Erhaltungsgroessen
= Lagrange Funktion
Es gilt fuer die Lagrange Funktion
$
L (q_(k) dot(q)_(k), t) = T (q_(k), dot(q)_(k) , t) - V (q_(k) , t) , space k = 1, ..., f.
$
Lagrange II
$
dif / (dif t) (partial L) / (partial dot(q)_(k) ) - (partial L) / (partial q_(k) ) = 0 , space k = 1, ..., f.
$
#example[
MP im Kegel.
Es wirkt nur die Gravitationskraft.
Hier gilt fuer die Koordinaten
$
R = 1 => f = 2 \
rho = z tan alpha.
$
Es gilt fuer eine Z.B.
$
g (x, y, z) = x ^2 + y ^2 - z ^2 tan ^2 alpha = 0 \
x = r sin alpha cos phi , space theta = alpha \
y = r sin alpha sin phi \
z = r cos alpha.
$
Dann waehle fuer die generalisierten Koordinaten
$
q = {r, phi}.
$
Das ergibt fuer die Lagrange-Funktion
$
L (x,y,z,dot(x),dot(y), dot(z)) = m/2 (dot(x)^2 + dot(y)^2 + dot(z)^2 ) - m g z \
=> L = m/2 (dot(r)^2 + r ^2 dot(phi)^2 sin ^2 alpha) - underbrace(m g cos alpha r, V (r)).
$
Hier gibt es eine zyklische Koordinate
$
(partial L) / (partial phi) = 0 => p_(phi) = (partial L) / (partial dot(phi)) = m r ^2 sin ^2 alpha dot(phi) prop L_(z)
$
#highlight[TODO: berechne Drehimpuls in Kugelkoordinaten]
]
= Erhaltungsgroessen in L I und L II
Es gilt
$
m_(n) dot.double(x)_(n) = F_(n) sum_(alpha = 1)^(R) alpha_(alpha) (partial g_(alpha) (arrow(x), t)) / (partial x_(n) ) , space n = 1, ..., 3N \
g_(alpha) (arrow(x), t) = 0 , space alpha = 1, ..., R \
=> (x_(n) , lambda_(alpha) ).
$
== Energieerhaltung
=== Lagrange I
Wir betrachten Zwangskraefte
$
g_(alpha) (arrow(x), t) = 0 \
arrow(Z)_(alpha) * d arrow(r) = 0.
$
Wir wollen Erhaltung von mit $V = V (x_(n) )$
$
E = T + V \
(dif T) / (dif t) = dif / (dif t) sum_(n) 1/2 m_(n) dot(x)_(n) ^2 = sum _(n) m_(n) dot(x)_(n) dot.double(x)_(n) \
(dif V) / (dif t) = sum _(n) (partial_(n) V)dot(x)_(n) = - sum _(n) F_(n) dot(x)_(n) , space "Konservativ" => partial_(n) V = - F_(n).
$
Nebenrechnung
$
(dif g_(alpha) ) / (dif t) = sum _(n) (partial g_(alpha) ) / (partial x_(n) ) dot(x)_(n) + (partial g_(alpha) ) / (partial t) = 0.
$
Das ergibt dann
$
dif / (dif t) (T + V) = sum _(n) sum _(alpha) lambda_(alpha) (partial g_(alpha) ) / (partial x_(n) ) dot(x)_(n) = sum _(alpha) lambda_(alpha) (- (partial g_(alpha) ) / (partial t) ) .
$
Wir erwarten die Energieerhaltung nur fuer abg. und kons. Systeme.
Falls die Zwangskraefte sich also nicht mit der Zeit aendern, dann gilt die Energieerhaltung
$
(partial g_(alpha) ) / (partial t) = 0 space forall alpha \
=> E = T + V = "const".
$
=== Lagrange II
Allgemeine Erhaltungsgroessen.
Erinnerung fuer mechanische Groessen
$
Q = Q (q, dot(q), t) \
(dif Q) / (dif t) = 0 <=> Q "erhalten".
$
Wie bekommt man im Lagrangeformalismus erhaltungsgroessen
+ Zyklische Koordinaten
$
underbrace((partial L) / (partial q_(k) ) = 0, q_(k) "zyklisch") => dif / (dif t) (partial L) / (partial dot(q)_(k) ) = 0 => p_(k) "erhalten" , space p_(k) := "gen. Impuls".
$
Die Frage nach zyklischen Koordinaten darf nur gestellt werden, wenn man schon $f$ unabhaengige Koordinaten hat.
Nun
$
(partial g_(alpha) ) / (partial t) != 0 <=>^(!) (partial x_(n) ) / (partial t) != 0 and (partial L) / (partial t) = 0 \
(dif L) / (dif t) = sum _(k) (partial L) / (partial q_(k) ) dot(q)_(k) + sum _(k) (partial L) / (partial dot(q)_(k) ) dot.double(q)_(k) + (partial L) / (partial t) \
=> dif / (dif t) (sum _(k) (partial L) / (partial dot(q)_(k) ) - L) = - (partial L) / (partial t)
$.
Betrachte als Nebenrechnung
$
dif / (dif t) sum_(i=1)^(t) (partial L) / (partial dot(q)_(i) ) dot(q)_(i) = sum _(k) dot(q)_(k) dif / (dif t) (partial L) / (partial dot(q)_(k) ) = sum _(k) dot.double(q)_(k) (partial L) / (partial dot(q)_(k) ) =^("L II") sum _(k) (dot(q)_(k) (partial L) / (partial q_(k) ) + dot.double(q)_(k) (partial L) / (partial dot(q)_(k) ) ).
$
Es gilt also
$
(partial L) / (partial t) = 0 <=> sum _(k = 1) ^(f) p_(k) dot(q)_(k) - L "erhalten"
$ <erh>
Jetzt der Fall, dass
$
(partial g_(alpha) ) / (partial t) &= 0 , space (partial L) / (partial t) = 0 \
&=> x_(n) = x_(n) (q) \
&=> T = sum _(i, i) m_(i k) (q) dot(q)_(i) dot(q)_(k) \
&=> sum_(i=1)^(f) (partial L) / (partial dot(q)_(i) ) = sum _(k) (partial T) / (partial dot(q)_(k) ) dot(q)_(k) = 2 T (q, dot(q)) \
(partial L) / (partial t) = 0 &=> V (q, t) = V (q) \
sum_(k = 1)^(f) (partial L) / (partial dot(q)_(k) ) dot(q)_(k) - L &= 2 T - (T - V) = T + V = E.
$
Nun der naechste Fall, dass
$
(partial L) / (partial t) != 0 => "keine Erhaltungsgroesse".
$
Zuletzt
$
(partial L) / (partial t) = 0 , space (partial g_(alpha) ) / (partial t) != 0 => (partial x_(n) ) / (partial t) != 0 \
=> "Erhaltungsgroesse durch" #[@erh].
$
= Beispiele
#example[
MP im Kegel.
Hier gilt fuer die Zwangsbedingung
$
(partial g_(alpha) ) / (partial t) = 0 => (partial x_(n) ) / (partial t) = 0 \
=> (partial L) / (partial t) = 0 => E = T + V.
$
]
#example[
Perle auf rotierendem Draht.
Der Draht rotiert in der Ebene mit
$
phi = omega t , space omega = "const." \
g (x, g, t) = tan ^(-1) (y/x) - omega t = phi - omega t = 0 \
=> (partial g_(alpha) ) / (partial t) != 0 .. (alpha = 1).
$
Es gilt fuer die Trafo
$
x = r cos (omega t) \
y = r sin (omega t) \
=> x_(n) = x_(n) (q, t) \
=> L = m/2 (dot(r)^2 + omega ^2 r ^2 ) , space V = 0 \
(partial L) / (partial t) = 0 => underbrace(sum _(k) p _(k) dot(q)_(k) - L, = O) "erhalten" \
O = m dot(r) dot(r) - m/2 dot(r)^2 - m/2 omega^2 r^2 = m/2 dot(r)^2 - m/2 omega^2 r^2
$
]

196
S2/AnaMech/VL/AnMeVL13.typ Normal file
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@@ -0,0 +1,196 @@
// Main VL template
#import "../preamble.typ": *
// Fix theorems to be shown the right way in this document
#import "@preview/ctheorems:1.1.3": *
#show: thmrules
// Main settings call
#show: conf.with(
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num: 13,
type: 0, // 0 normal, 1 exercise
date: datetime.today().display(),
//date: datetime(
// year: 2025,
// month: 5,
// day: 1,
//).display(),
)
= Widerholung
== Erhaltungsgroessen in Lagrange II hier also Lagrangeformalismus
Was ist die Lagrangefunktion und wie leite ich aus dieser
die Bewegungsgleichungen fuer die gen. Koordinaten ab?
Zyklische Koordinate $q_(k) :<=> $ zugehoeriger kanonischer Impuls ist erhalten.
Es gilt also
$
(partial L) / (partial q_(k) ) = 0 => p_(k) = (partial L) / (partial dot(q)_(k) ) = "const.".
$
Eine weitere Erhaltungsgroesse ist
$
(partial L) / (partial t) =0 => sum _(k) dot(q)_(k) p_(k) - L .. "erhalten".
$
Falls die Zwangsbedingungen zeitunabhaengig sind, dann ist diese Erhaltungsgroesse gleich der Gesamtenergie.
Dies bekommt eine tiefere Bedeutung im Hamiltonformalismus.
= Symetrien und Erhaltungsgroessen
Ein Kreis hat eine $2 pi$ Rotationssymetrie. Ein Quadrad hat eine 4-fache Symetrie mit $phi_(n) = n pi/2$.
Ein Dreieck hat eine 3-fache Symetrie.
== Symetrieoperationen
- Rotation mit Winkel
- Translation im Raum mit Vektor
- Wahl des Inertialsystems mit Vektor
- Zeittranslation mit der Referenz der Zeit
- (Spiegelung)
- (Skalierung)
Jedes mal wenn ich invarianz unter einer
dieser Operation ist, dann ist dies eine Erhaltungsgroesse.
Es lassen sich also so maximal 10 Erhaltungsgroessen in diesem System finden.
Diese Klasse wird dann als allgemeine Gallileitrafo bezeichnet.
== Galileitrafo in Inertialsystemen
Wir betrachten N MP mit den Ortsvektoren mit $n = 1, ..., N$
$
arrow(r)_(n) = vec(r_(n 1), r_(n 2) , r_(n 3) )_(x y z).
$
Wir bleiben dabei voellig in kartesischen Koordinaten.
Es gelten die Trafos
$
r'_(n, i) = sum_(j=1)^(3) D_(i j) r_(j) + v_("rel", i) t + a_(i) \
t' = t + t_0.
$
Wobei fuer die Drehung gilt
$
arrow(r)' = D arrow(r) \
det D = 1 , space D D^(T) = D^(T) D = E.
$
Skalarprodukte sind also invariant unter einer Drehung.
Wir nehmen uns eine Drehachse
$
arrow(n) = arrow(e)_(z).
$
Dieser Vektor $arrow(n)$ legt dann die Drehachse fest.
Es folgt fuer die Drehmatrix
$
D_(z) = mat(
cos phi, -sin phi, 0;
sin phi, cos phi, 0;
0, 0, 1;
).
$
Es gilt immer, dass die Rotationsmatrix zerlegt werden kann
$
D = D_(alpha arrow(n)_(alpha) ) D_(beta arrow(n)_(beta) ) D _(gamma arrow(n)_(gamma) ).
$
= Symetrieinvarianz der Lagrangefkt. unter SYmetrietrafo
Ellipsengleichung
$
(x^2 ) / (a^2 ) + (y^2 ) / (b^2 ) = 1.
$
#example[
Allgemeine Galileitrafos
- Inertialsystem
- kart. Koordinaten $==>$ $f = 3 N$
- Abg. Systeme $(arrow(L), arrow(p), E)$ sind 7 Erhaltungsgroessen
]
Exkurs in die Festkoerperphysik unter dem Blickwinkel der Symetrien und der Betrachtung der Phasenuebergaenge von Materie.
Das Ziel ist hier die Invarianz unter kontinuierlichen Symetrietrafo $==>$ Erhaltungsgroesse.
Die allgemeine Lagrange lautet
$
L = sum _(n) dot(arrow(r))_(n) ^2 m_(n) /2 - V (arrow(r)_(n), t ) , space m_(n = m).
$
Und in abgeschlossenen Systemen ist sie gegeben durch
$
L_(O) = sum _(n) dot(arrow(r))_(n) ^2 m_(n) /2 - 1/2 sum _(n, m) v_(n m ) (arrow(r)_(n) - arrow(r)_(m) ).
$
Betrachte die Homogenitaet der Zeit
$
arrow(r)'_(n) = arrow(r)_(n) => d arrow(r)' = d arrow(r) \
t' = t + epsilon => d t' = d t \
=> dot(arrow(r))'_(n) = arrow(r)_(n)
$
Es folgt
$
L' = L' (arrow(r)'_(n) , dot(arrow(r))'_(n), t' ) = L' (arrow(r)_(n), dot(arrow(r))_(n) , t + epsilon ).
$
Fuer eine infinitisimal kleine Symetrietrafo gilt, dass der Parameter $epsilon << 1$.
Dadurch muss bei einer Entwicklung nur die fuehrende Ordnung betrachtet werden.
Es gilt natuerlich auch, dass $L' |_(epsilon = 0) = L $.
Allgemeine Lagrangefunktion Invarianzbedingung
$
((dif L') / (dif epsilon) )(epsilon = 0) = 0 .. "fuer alle Faelle".
$
Zeittrafo der allgemeinen Lagrangefunktion
$
((dif L') / (dif epsilon) )(epsilon = 0) = ((partial L') / (partial t') (dif t') / (dif epsilon) )(epsilon = 0) = (partial L) / (partial t) * 1.
$
Fuer abgeschlossene Systeme gilt dann
$
((dif L'_(O) ) / (dif epsilon) )(epsilon = 0) = 0.
$
Allgemein gilt nur
$
((dif L') / (dif epsilon) )(epsilon = 0) = dif / (dif t) (sum _(n) dot(arrow(r))_(n) * arrow(p) - L).
$
Dann wieder fuer die abgeschlossenen
$
(partial L_(O) ) / (partial t) = 0 => sum _(n) dot(arrow(r))_(n) * arrow(p)_(n) - L = "const." = E = T + V.
$
Es gilt also: Homogenitaet der Zeit $<=> $ Gesamtenergie ist erhalten.
Dies ergibt das Paar $E <--> t_0 $.
= Homogenitaet des Raumes
Es gilt fuer die Transformation der Lagrangegleichung
$
arrow(r)'_(n) = arrow(r)_(n) + epsilon arrow(a) , space arrow(a): "fest, beliebig" \
t' = t \
dot(arrow(r))'_(n) = dot(arrow(r))_(n) \
=> L' (arrow(r)'_(n) , dot(arrow(r))'_(n) , t') = L' (arrow(r)_(n) + epsilon arrow(a), dot(arrow(r))_(n) , t).
$
Wieder betrachte fuer die allgemeine Lagrangefunktion
$
((dif L') / (dif epsilon) )(epsilon = 0) = ((partial L') / (partial arrow(r)'_(n)) (dif arrow(r)'_(n) ) / (dif epsilon) )(epsilon = 0) = sum_n (partial L) / (partial arrow(r)_(n) ) *arrow(a) = sum _(n)( dif / (dif t) (partial L) / (partial dot(arrow(r))_(n) )) * arrow(a) \
=> ((dif L') / (dif epsilon) )(epsilon = 0) = dif / (dif t) (sum _(n) p_(n) * arrow(a)) = dif / (dif t) (arrow(P) * arrow(a)) , space arrow(P): "Gesamtimpuls".
$
Im abgeschlossenen System gilt
$
((dif L'_(O) ) / (dif epsilon) ) = 0 => dif / (dif t) (arrow(P) * arrow(a)) = 0 => dif / (dif t) arrow(P) = 0
$
wodurch im raeumlich invarianten System der Gesamtimpuls erhalten ist.
Hier gilt
$
arrow(r)'_(n) - arrow(r)'_(m) = arrow(r)_(n) - arrow(r)_(m).
$
=== Nebenrechnungen
Es gilt
$
dif / (dif t) (a b) = (dif a) / (dif t) b + a (dif b) / (dif t) \
(partial f) / (partial arrow(r)) = arrow(nabla)_(x y z) f \
arrow(r ) = vec(x, y, z).
$
Natuerlich gilt fuer die Lagrangefunktion
$
(partial L) / (partial t) = 0 => sum_(i=1)^(f) p_(i) dot(q)_(i) - L .. "erhalten".
$

201
S2/DiffII/VL/DiIIVL12.typ Normal file
View File

@@ -0,0 +1,201 @@
// Main VL template
#import "../preamble.typ": *
// Fix theorems to be shown the right way in this document
#import "@preview/ctheorems:1.1.3": *
#show: thmrules
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date: datetime.today().display(),
//date: datetime(
// year: 2025,
// month: 5,
// day: 1,
//).display(),
)
= Uebersicht
E: 2.6.
Eine Funktion auf einer offenen Menge $U subset RR^n $ wird als diffbar in a bezeichnet falls
$
exists L in L (V, W): f (a + h) = f (a) + L h + R (h) , space lim_(h -> oo) (R (h)) / (norm(h)) = 0.
$
Es gilt hier, dass $L = d f (a)$ und $f: U -> K^(m) $ mit $K in {RR, CC}$.
Es ist also f diffbar in a falls die Funktionen $f_1, ..., f_m $ diffbar in a sind.
#definition[
Richtungsableitung.
Seien $V,W$ endlichdimensionale normierte Vektorraeume und $U subset V$ offen mit $a in U$ und $f: U -> W$ in a diffbar.
Fuer $h in V$ definieren wir die Ableitungen von f in Richtung h im Punkt a durch
$
partial_(h) f (a) = lim_(t -> 0) (f (a + t h) - f (a))/t.
$
Im Fall von $V = K^(m) $ schreiben wir auch
$
partial_(j) f (a) = partial_(e_(j) ) f (a).
$
]
#remark[
Wie aus Satz folgt dann
$
d f (a) h = partial_(h) f (a).
$
]
#example[
Seien $U = V = W = M^(n times n) (RR)$ und $f: V -> W$ gegeben durch $A |-> A ^2 $.
Fuer $A, H in M^(n times n) (RR), t in RR$ gilt
$
(A + t H)^2 = (A + t H) (A + t H) = A ^2 + t A H + t H A + t ^2 H ^2
$
also
$
partial_(H) f (A) = A H + H A
$
und das Differential $d f (A)$ ist gegeben duch
$
d f (A) H = H A + A H space forall H in M^(n times n) (RR).
$
]
#definition[
Ist $U subset RR^(m) $ offen und $f = (f_1, ..., f_n ): U -> R^(n) $ eine Abbildung
so nennen wir f k-mal stetig differenzierbar, falls jedes der $f_(j) $ k-mal stetig differenzierbar ist. Fuer die Notation gilt dann
$
C^(k) (U, RR^(n) ) = {f: U -> RR^(n) | f "ist k-mal stetig diffbar" }.
$
]
#theorem[
Seien $X, Y, Z$ endlich dim. normierte K-VR und zwei offene Teilmengen $U subset X and U' in Y$ und $ a in U$ und $f: U -> U'$ diffbar in a und $g: U' -> Z$ diffbar in $f (a)$.
Dann ist $g compose f: U -> Z$ diffbar in a mit
$
d (g compose f) (a) = d g (f (a)) compose f (a).
$
Im Fall $X = K^(l) , Y = K ^(m) , Z = K ^(n) $ gilt
$
J_(g compose f) (a) = J_(g) (f (a)) J_(f) (a).
$
] <difc>
#proof[
Schreibe $f (a + h) = f (a) + d f (a) h + norm(h) r_(f) (h)$.
Betrachte nun
$
g (f (a)+ k) = (g compose f) (a) + d g (f (a))k + norm(k)r_(g) (k) , space lim_(h -> 0) r_(f) (h)= 0 , space lim_(k -> 0) r_(g) (k)= 0.
$
Es folgt dann
$
(g compose f)(a + h) &= g (f (a) + d f (a) h + norm(h) r_(f) (h)) \
= (g compose f) (a) &+ d g (f (a)) (d f (a) h) + d g (f (a)) (norm(h) r_(f) (h)) \
&+ norm( d f (a) h + norm(h) r_(f) (h))r_(g) (d f (a)h + norm(h)r_(f) (h)).
$
Fuer $h -> 0$ gilt
$
norm( d g (f (a))r _(f) (h)) <= norm( d g (f (a)))norm(r_(f) (h))-> 0 \
norm(d f (a) h + norm( h)r_(f) (h))<= C norm(h)\
norm(r_(g) (d f (a) h + norm(h) r_(g) (h))) -> 0.
$
Daraus folgt die Diffbarkeit von $g compose f$ in a und @difc.
]
#example[
Ist $gamma: [0, 1] -> U subset RR^(m) $ eine diffbare Kurve und $g: U -> RR^n $ eine diffbare Abbildung, so ist die Bildkurve $tilde(gamma) = g compose gamma: [0, 1]-> RR^n $ diffbar. Der Tangentialvektor ist dann gegeben durch
$
dot(tilde(gamma)) (t_0 ) = d g (gamma (t_0 )) dot(gamma) (t_0 ) = J _(g) (gamma (t_0 )) dot(gamma) (t_0 ) space forall t_0 in (0, 1).
$
]
= Der Schrankensatz
#definition[
Ist $f: U -> W, U subset V$ offen eine differenzierbare Abildung zwischen zwei endlich dim. K-VR $V, W$, so nennen wir $f$ steitg diffbar falls die
Abbildung $U -> L (V, W), a |-> d f (a)$ stetig ist.
]
#remark[
Im Fall $V = K^(m) W = K^(n)$ dann stimmt die Definition mit der Vorherigen ueberein.
]
#theorem[
Seien $V, W$ endlich dim. normierte K-VR, $U subset V$ offen und $f: U -> W$ stetig diffbar und $K subset U$ kompakt und konvex. Dann gilt $forall x, y in K$
$
norm(f (y) - f (x)) <= norm( d f )_(K) norm(y - x) "mit" norm(d f)_(K) = sup_(a in K) norm(d f (a)).
$
]
#proof[
// Dieser Beiweis wird etwas umstaendlicher durch die Komponenten der Funktion o
Betrachte die Kurve $gamma: [0, 1]-> K, t |-> x + t (y-x)$. Sei $epsilon >0$ und schreibe $L := norm(d f)_(K) $. Wir definieren $F_(epsilon) : [0, 1] -> RR$ durch
$
F_(epsilon) (t) := norm(f (gamma (t)) - f (x)) - t (L + epsilon) norm(y - x).
$
Es gilt nun zu zeigen, das $F_(epsilon) (1) <= 0 space forall epsilon > 0$. Angenommen $exists epsilon > 0: F_(epsilon) (1) > 0$. Waehle $0 < c < F_(epsilon) (1)$.
Da $F_(epsilon) $ stetig ist und $[0, 1]$ kompakt, ist auch $[0, 1] sect {t: F_(epsilon) <= c }$ kompakt und besitzt ein Maimum $t_0 in (0, 1]$.
Es gilt $F_(epsilon) (t_0 )= c$ und $F_(epsilon) (t) > c space forall t > t_0 $. Fuer $t in (t_0 ,t]$ definiere
$
phi (t) := (F_(epsilon) (t) - F_(epsilon) (t_0 )) / (t - t_0 )
$
dann ist $phi (t) > 0 space forall t in (t_0 , t]$.
Betrachte fuer $t_0 < t <= 1$ die Ungleichung
$
phi (t) <= norm((f (gamma (t)) - f (gamma (t_0 )))/(t - t_0 )) - (L + epsilon) norm(y - x) \
= norm(f (gamma (t)) - f (x) ) - norm(f (gamma (t_0 )) - f (x)) .
$
Fuer $t -> t_0 $ gilt dann
$
lim_(t -> t_0 ) norm((f (gamma (t))- f (gamma (t_0 ))) / (t - t_0 ) ) = norm( d f (gamma (t_0 )) (y -x)) <= L norm(y - x) => exists t_0 < t_1 <= 1 \
"mit" phi (t_1 ) <= 0.
$
Das steht dann im Widerspruch zu $phi (t) > 0 space forall t in (t_0, 1]$.
]
#remark[
Wir koennen in diesem Beweis nicht den Mittelwertsatz benutzen, da dieser nicht auf hoehere Dimensionen uebertragbar ist.
Betrachte z.B. die Abbildung
$
g: [0, 2 pi] -> RR ^2 , t |-> (cos t, sin t).
$
Dann gilt $g (2 pi) = g (0) = (0, 1)$ aber $dot(g) (t) != 0$.
]
= Verschiedene Formen der Differenzierbarkeit
Betrachte eine Funktion $f: U -> CC, U subset CC$ offen und $a in U$.
Ist $f $ in $a$ C-diffbar, so gilt fuer alle $h in CC$ hinreichend klein, dass $f (a + h) = f (a) + d f (a) h + r (h)$ mit $lim_(h -> 0) (r (h)) / (norm(h)) = 0$.
Diese Bedingung ist aequivalent zu $lim_(h -> 0) (f (a + h)- f (a)) / (h) = f' (a)$.
Wir koennen imt einem Isomorphismus $CC tilde.equiv RR^2 $ die Funktion f auch aufassen als Funktion von einer offenen Menge $U subset RR^2 -> RR^2 , (x,y) |-> (Re(f (x + i y)), Im(f (x + i y)))$.
Angenommen $f$ ist in $a = a_1 + i a_2 $ C-diffbar, ist dann $f$ in $(a_1, a_2 )$ auch R-diffbar als Funktion $U -> RR^2 $?
Betrachte
$
f (a_1, i a_2 + (h_1 + i h_2 )) = f (a_1, i a_2 ) + f' (a_1 + i a_2 ) (h_1, i h_2 ) + r (h_1, h_2 ) \
"mit" r (h_1, h_2 ) = o (abs(h_1 + i h_2 )) = o (norm((h_1, h_2 ))).
$
Hieraus folgt die R-diffbarkeit von $f$ in $(a_1, a_2 )$ mit
$
partial_(x) f (a) = f' (a) "und" partial_(y) f (a) = i f' (a).
$
Insbesondere gilt hier ein Zusammenhang zwischen der partiellen Ableitung nach x und nach y.
#example[
Die Funktion $g: CC -> CC, z |-> overline(z)$ ist eine lineare Abbildung auf $RR^2 $ mit
$
(x, y) |-> (x, -y)
$
ist R-diffbar aber nicht C-diffbar.
]

View File

@@ -0,0 +1,10 @@
= Aufgabe 3
Angenommen $f: U -> W_(1) times W_(2) $ ist diffbar in $a$. Dann wissen wir
$
lim_(h -> 0) (f (a + h) - f (a)) / (norm(h)) = 0.
$
Mit der Norm auf $W_1 times W_2 $ und der Definition von $f = (f_1, f_2 )$ folgt dann
$
lim_(h -> 0) ((f_1 (a + h), f_2 (a + h)) - (f_1 (a), f_2 (a))) / (norm(h_1) + norm(h_2 ) ) = 0
$

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@@ -0,0 +1,87 @@
// Main VL template
#import "../preamble.typ": *
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)
= Uebersicht
=== 2.4.3 Der Kondensator
Der Kondensator kann exponentiell auf- und entladen werden.
=== 2.4.4 Diode und Transistor
Die Diode ist ein Halbleiterbauelement, welches den Strom nur in einer Richtung durchlaesst. Die Erklaerung erfolgt durch die Festkoerperphysik.
Es gibt drei Arten von Dioden
- Leuchtdiode (LED)
- Photodiode
- Diode
// TODO: learn circuits and fast plots in typst
// to write everything that is possible on the board
Die Diode leuchtet nur wenn in die Flussrichtung eine postitive Spannung anliegt. Dementsprechend fliesst auch nur dann Strom.
Der Transitor ist ein Halbleiterbauelement der einen Strom verstaerken oder als elektronischer Schalter eingesetzt werden kann.
Dieser hat drei Kontakte, welche als Gate, D und S bezeichnet werden.
#highlight[TODO: understand how a diode and a transistor works]
== 2.5 Ionenleitung
=== 2.5.1 Grundversuche Ionenleitung in Loesung
Leitfaehigkeit durch Ionen, z.B. in Wasser.
Fuer normale Leiter ist die spezifische Leitfaehigkeit gegeben
$
sigma = n q mu.
$
Hier haengen $n$ und $mu$ von der Konzentration der Ionen in der Loesung ab.
Destiliertes Wasser
$
H_(2) O arrows.lr H_(3) O^(+) + O H^(- ) , space "bei pH" = 7.
$
Bei geringer Ionenkonzentration verschwindet die Leitfaehigkeit.
Natrium Clorid dissoziiert Wasser nach dem Aufloesen.
Ist troz Energiehaltern fuer Aufloesung des Salzes energetisch guenstig.
In unpolaren Loesungsmitteln keine Loeslichkeit von Ionen $==>$ keine Leitfaehigkeit.
Beobachtung von Gasblasen im Versuch der Elektrolyse. Dies ist das Resultat der Ionisierung der Salzmolekuele.
An der Kathode reagiert durch zufuhr von Elektronen Natrium und Wasser zu Natriumoxid und Wasserstoff.
An der Anode reagiert durch Abgabe von Elektronen Clor und Wasser zu Clorid und Sauerstoff.
Es steigt immer mehr Wasserstoff als Sauerstoff auf.
Fuer die Reaktion von atrium und Clorid an den Elektronen wareen andere Bedingugen noetig (z.B. hohere Spannund).
Die Spannung welche Notwendig ist um Ionen ein Elektron wegzuziehen oder zu geben wird als die Galvanische Spannungsreihe bezeichnet. Hier sind einige Metalle, gemessen gegen die Normal-Wasserstoff-Elektrode bei einer Konzentration von 1 Mol Ionen pro LIter Elektrolyfluessigkeit bei $T = 293 "K"$.
=== 2.5.2 Anwendung von Ionentransport in Fluessigkeiten
+ Zersetzung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff
+ *Elektrochemische Abscheidung*\
Hier befinden sich zwei Elektroden in einem Bad, gefuellt mit einer Fluessigkeit.
An der Kathode sammeln sich die Salzionen an und bilden einen Bleibaum.
Das Prinzip des Li-Ionen Akkus.

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@@ -38,3 +38,5 @@ In the brain every cell is oriented to a specific point in space.
Next time we will make applications of convolutions and correlations. Next time we will make applications of convolutions and correlations.
Understand Gabor filters

77
S2/Neuro/VL/NeuroVL6.typ Normal file
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@@ -0,0 +1,77 @@
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#import "../preamble.typ": *
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// year: 2025,
// month: 5,
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//).display(),
)
= Uebersicht
E: 26.05.2025
The most important operations are convolution
$
h (x) = integral_(-oo) ^(oo) f (u) g (x -u) d u = f (x) compose g (x) = g (x) compose f (x),\
h (x) = integral_(-oo) ^(oo) f (u) g (u - x) d u = g (x) * f (x).
$
Auto correlation in contrast to the cross correlation
$
h (x) = integral_(-oo) ^(oo) f (u) f (u - x) d u.
$
The Problem for Stereoskpic ist that eyes and cameras project the 3D World onto a 2D surface.
The Procedure is the search algorithm of cross correlation.
This is slow and non neuronal
We left out the epipolar gemoetry here because the eyes are turning when focussing something nearby.
Understand epipolar geometry in the eye and the resulting cross correlation.
= The algorithm for binocular disparity
We take different gabor function which can be expressed in complex numbers
$
G_(l r) (x) = (1) / (sqrt(2 pi)sigma) exp((- (x - x_0 )^2 ) / (2 sigma^2 ) ) e ^(i (k x - phi).
$
Calculate the convolution
$
M_(l r) (x) = G_(l r) (x) * f (x).
$
The results from the convolution can be added together and be substracted. This is a bit disorted. Then they are run through
the square function.
Then we get for the 4 cells
$
S_(1) (x) = "Real parts added together" \
S_(3) (x) = "Imaginary parts added together".
$
The total result from the cell is
$
C_(l r) (x) = M_(l) overline(M_(r)).
$
Then the disparity gets calculated as
$
D = (C_(l r) ) / (sqrt(C_(l) C_(r) )) = (M_(l) overline(M_(r) )) / (sqrt(M_(l) overline(M_(l)) M_(r) overline(M_(r) ) )) prop exp(i (phi_(l) - phi_(r) ))
$
#note[
To check correlation intuitively.\ To correlate two signals mean to shift one signal back and forth relatively to the other and
see how much they are the same.
]

26
S2/Neuro/VL/NeuroVL7.typ Normal file
View File

@@ -0,0 +1,26 @@
// Main VL template
#import "../preamble.typ": *
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#import "@preview/ctheorems:1.1.3": *
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// year: 2025,
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//).display(),
)
= Uebersicht
The Perceptron Problem.
The XOR Problem in neuroscience.

39
S2/Neuro/qanda.typ Normal file
View File

@@ -0,0 +1,39 @@
= VL 6
What are the resulting graphs from convolution and correlation?
As the distance towards an object approaches infinity, its binocular disparity approaches zero.
Which of the following are reasons why the huaman visual system relies on processing binocular disapairy?
- It supports accurate depth perception Yes
- It enables steerospic 3D vision Yes
- It aids in motion planning and interaction with objects such as reaching and grasping Yes
- It enhances colour discrimination and sharpens visual activity Yes
- It contributes to sound localisation through visual spatial integration Yes
What is a key advantage of using phase-based methods compared to traditional window-based cross-correlation?
- Phase-based methods allow for faster and more biological plausible computation of image disparity Yes
- Phase-based methods completly remove noise from the image data Yes/No
- No, window-based cross-corrleation is preferred because it is computatinally more efficient No
- phase-based mehtods require no infrmation about local image structure No
What are corrleations (cross or auto) used for
- Determining the temporal relation between cell firing Yes
- Measuring the self- similarity of cell firing Yes
- Descritoi of network operation ssuch sas lateral inhibition No
- Modeling tempral filter charactreristics of membranes No
- Measuring the strenght of cell-to-cell connections Yes
Select the correct statements about correlation fucntions
- The correlation $h (x) = g (x) * f (x)$ is equal to $f (x) * g (x)$ mirrored at the Y-Axis Yes
- Cross-correlation is sued to deterinme the spatioal realtion between two cells firing No
- Cross corellatoin are used b ythe brain to determine motin and soud perception aspects Yes
- Auto-correlatoin gives the similatity between bservations of a vairable and its time-shifted version Yes
- auto correltaions always have their maximum peak at t=0 Yes
- if the psike train has a period of tau then its autocorrletaio nfucntion ahs theirr maximum peak at $t = tau$ No
- Auto corrletaion are approcimatley even functions Yes
- the presence of noise can overdamp the amplitude of the oscillations of a given autocorrleation function Yes
- auto correlations always show oscillatory patterns No
Which crosscorrelatoin function represents to mutually activating neurons (activating each other)?

2
S2/Other/.unicourse Normal file
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@@ -0,0 +1,2 @@
name: Other and different lectures
short: Oth

198
S2/Other/VL/OthVL1.typ Normal file
View File

@@ -0,0 +1,198 @@
// Main VL template
#import "../preamble.typ": *
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#import "@preview/ctheorems:1.1.3": *
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// year: 2025,
// month: 5,
// day: 1,
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)
Grundlagen des Rechts I
E: 0830 3.6.25
= Einleitung und Recherche
== Wie prueft man einen Anspruch auf Schadensersatz
+ Rechtsgutverletzung
+ Verletzungshandlung
+ Objektive Zurechnung (Kausalitaet, Adequants, Schutzrechtszusammenhang)
+ Rechtswidrigkeit
+ Verschulden
+ Haftung und Ausfuellung (wir brauchen einen Schaden)
+ Schadensumfang
Andere Dinge
- Haftgrund und Tatbestandmaessigkeit
= Fall Kuno Schadensersatzansprueche
== Kontext
Kuno betreibt einen Freizeitpark mit Trampolin.
Trampolinanlage
Sichtbare Hinweise
- Unter 4 jahrige nicht
- Wer sich nicht sicher fuehlt soll das lassen
- Slato ausgestreckte beine
- Keine ellenbogen abstuetzen.
Ungeuebter salto und ist auf dem Ruecken gelandet $==>$ Querschitgelaehmt
== Frage
Q: Welche Ansprueche gibt es gegen Kuno?
== Analyse
- Rechtsgutsverletzung. Koerper ist verletzt.
- Veletzungshandlung (Akitves Tun oder unterlassen). Kein Aktives tun. Veletzung der Vekehrsicherungspflicht.
Verkehrspflicht $==>$ Man muss beim Trampolin auf Lebensgefahr hinweisen.
Wer einen Verkehr eroeffnet muss diesen sicher gestalten.
Wer Risiko im Verkehr hat kann Warnhinweise austellen.
Es gilt die Vermutung Aufklaerensrichtigens Verhalten.
Man muss beweisen, dass jemand es trotzdem gemacht haette.
Veltzung der Vekehrspflicht ist rechtswidrig, wenn es keine Rechtfertigung gibt.
Paragraph 276.
= Allgemeine Dinge
Vor den Anspruechen aus dem Deliksrecht muss man vertragliche Ansprueche klaeren.
Haftungsminderungen gelten fuer das Deliktsrecht.
Tatbestand und Rechtsholge.
Zuerst die Rechtsholge.
Blanke Vermoegensschaeden sind Faelle wo kein absolutes Recht verletzt ist. Zum Beispiel Betrug.
Untreue schuetzt das Vermoegen.
823 Abs. 2 Zweiter Schadensbestand des Deliktsrechts
Alle Verkehrsicherungspflichten seien Schutzgesetze nach diesem Paragraph.
Wenn das richtig waere, dann brauchten wir den ersten Absatz nicht mehr.
Schutzzweckzusammenhang $=>$ Pflicht zum Handeln
Gesete sind immer abstrakt und nicht konret
- Formell (Vom Parlament erlassen)
- Materiell (Abstrakt generell)
Hilfsnorm ist eine Norn ohne eigene Rechtsfolge aber hilft fuer eine Andere Norm zum Beispiel durch eine Definition.
Alle Normen mit einem Buchstaben sind nachtraeglich eingefuegt worden.
Unterschied Werkvetrag und Dienstvertrag.
Im Werkvertrag wird ein Erfolg verschuldet und beim Dienstvertrag nur das Taetigwerden.
= Schutzgesetz
Ist "Jede Rechtsnorm, die zumindest auch dem individuellen Schutz eines anderen dient"
- VSP als Schadenfernahltungspflicht nach Verantwortungsbereichen
- Besondere Ruecksicht auf Kinder
- Verwandlung nicht Entledigung von VSP durch Einschaltung Dritter
- Schutzzwesch des Schutzgesetzes
- Schutzgesetzverletung fuehrt zur Ersatzpflicht nur bei Rechtswidrigkeitszusammenhang
820.2. Verpflichtung zum Schadensersatz
823.1. Rechtsgutsverletzung
823.2. Verbindung Schutzgesetz (Vermoegensschutzende Normen)
826 Sittenwidrige Schaedigung
Scheiben einschlagen $==>$ Sachbeschaedigung
Schutzbereich ist
- hinsichtlich der Person
- hinsichtlich des Rechtsgut
- hinsichtlich der Schaedigung
= Rechtsgueter
- Leben
- Koerper
- Gesungheit
- Eigentum
- Freiheit
- Sonstige Rechte
= Fall Polizei
== Kontext
Nach einem Autounfall wird der Flug verpasst und es muss eine Ubernachtung im Hotel bezahlt werden.
== Sachgrundlage
Wir brauchen ein Schutzgesetz fuer 823.2.
== Frage
Werden die Uebernachtungskosten getragen?
= Grundzuege der Arzthaftung
611.
Der Arztvertrag ist ein Dienstvertrag.
Es gilt das Diagramm
Untersuchung $==>^("Einwilligung") $ Einwilligung $==>$ Behandlung
Komplementer Behandlungsvertrag mit dem Patienten durch den Arzt vor der Behandlung?
Die Krankenversicherung verschuldet die Behandlung fuer die Gesundheit.
Die Kasse hat einen Vetrag mit den Vetragsaerzten.
Eine Operation ist im allgemeinen eine Gerechfertigte Koerperverletzung.
== Behandlungsfeher
- Diagnose
- therapie
== Beweislastumkehr
630h BGB
- Voll beherrschbares Risiko
- Mangelnde Befaehigung
- Unzureichende Befaehigung
- Unzureichende Dokumentation
- Grober Behandlungsfehler
== Einwilligung ist eine Rechtfertigung der kunstgerechten Behandlung
630d BGB
Keine Einwilligung in Kunstfehledjf
- Einwilligungsfaehigkeit (Problem bei Minderjaehrigen)
- Es geht nur bei vorrausgehender Aufklaerung 630e BGB
- Ueber alle Risiken
- Ueber Behandlungsalternaitiven
- Ueber Moeglichkeit unbekannter Risiken bei Neulandverfahren
- Mutmassliche Einwilligung (vom Arzt zu beweisen)

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= Other and different lectures

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