Ursula Voß

Dieses zweibändige Werk stellt diejenigen Inhalte der Mathematik zusammen, welche die nachhaltige und sichere Anwendung der Methoden und Theorien in den technischen Ingenieurstudiengängen gewährleisten. Zudem erlernen Sie – geleitet durch zahlreiche Übungsaufgaben – allerlei nützliche Rechentechniken sowie eine Vielfalt an methodischen Herangehensweisen, auch unter Einsatz der Software Matlab. Wenn Sie sich auf das Erfolgsrezept des didaktischen Lernprinzips „Verstehen – Rechnen – Anwenden“ einlassen, werden Sie sehen, dass Mathematik im Studium nicht nur bewältigt werden kann, sondern auch dazu beiträgt, technische Anwendungen tiefgründiger zu verstehen und Neues zu entwickeln. In diesem zweiten Band wird zunächst die mehrdimensionale Analysis behandelt, d.h. die Differential- und Integralrechnung von (möglicherweise vektorwertigen) Funktionen in mehreren Variablen. Danach folgen gewöhnliche und partielle Differenzialgleichungen, die zur Modellierung zahlreicher technischer Phänomene gebraucht werden. Eine Einführung in die Optimierung bietet einen Einblick in mathematische Methoden zum Auffinden bestmöglicher Lösungen von ganz unterschiedlichen Fragestellungen. Der vorliegende zweite Band kann unabhängig von Band 1 gelesen werden, welcher die Themen Vorkurs, Analysis in einer Variablen, Lineare Algebra und Statistik enthält, sofern hinreichende Kenntnisse in dessen Grundlagenthemen vorhanden sind.

Mit Hilfe dieses Buchs erarbeiten Sie grundlegende mathematische Begriffe und Rechentechniken, die Sie in den ersten Semestern des Ingenieurstudiums für Vorlesungen zu Grundlagen der Elektrotechnik und weiteren Anwendungsvorlesungen benötigen. Bereits zu Beginn des Studiums wird erwartet, dass Sie mathematische Zusammenhänge kennen, Rechenverfahren beherrschen und diese in teilweise recht komplexen Situationen sicher anwenden können. Der sichere Umgang mit Mathematik ist der Schlüssel zum Verständnis technischer und logischer Zusammenhänge im eigentlichen Ingenieurfach. Das Buch eignet sich zum vorlesungsbegleitenden Selbstlernen und Nachschlagen. Neben vielen vollständig durchgerechneten mathematischen Beispielen enthält es zahlreiche Anwendungen aus der Technik. Hier werden die vorgestellten mathematischen Methoden in typischen Anwendungsfällen Ihres Fachs eingesetzt. Aufgaben mit vollständig durchgerechneten Lösungen bieten ausreichend Material zum Üben und zur Kontrolle des Lernfortschritts. Dr. Stefan Ritter ist Professor für Mathematik an der Hochschule Karlsruhe und unterrichtet Ingenieure der Informationstechnik. Dr. Ursula Voß ist Professorin für Angewandte Mathematik an der Hochschule für Technik Stuttgart und unterrichtet Ingenieure verschiedener Fachrichtungen in Mathematik.

Diese Arbeit unternimmt eine evolutionsbiologisch orientierte Synthese der bisherigen Ergebnisse aus Neurologie, Psychologie und Schlafmedizin bezogen auf die Frage "Warum schlafen wir wie". Dies betrifft zum einen die Struktur des Nachtschlafs und zum anderen den UEbergang zwischen schlechtem und gutem Schlaf. In Anlehnung an zahlreiche Beispiele aus dem Tierreich wird postuliert, dass der standige Wechsel zwischen Leicht-, Tief- und REM-Schlaf aus einer biologischen Notwendigkeit resultiert, die Schlafumgebung in regelmassigen Abstanden nach akustischen Gefahrreizen abzutasten. Entsprechend den Hypothesen belegen die durchgefuhrten Befragungen und experimentellen Studien, dass ein ubersteigertes UEberwachungsbedurfnis mit leicht stoerbarem Nachtschlaf einhergeht und anfallig macht fur die Ausbildung einer Insomnie-Erkrankung.