Der Abbildungsgrad und seine Anwendung zur Bestimmung von Extremwerten
Axel Howind, Leibniz Universität Hannover,
Studienarbeit
01/1997
Zur Bestimmung der Extremwerte einer Funktion mehrerer VerĂ€nderlicher kann das Gradientenfeld der Funktion untersucht werden. Die Extremwerte der Funktion entsprechen singulĂ€ren Punkten des Gradientenfeldes. Zur Lokalisierung dieser SingularitĂ€ten können iterative Verfahren, wie zum Beispiel das Newton-Verfahren eingesetzt werden. Dabei mĂŒssen Startwerte fĂŒr alle zu bestimmenden singulĂ€ren Punkte des Gradientenfeldes bekannt sein. Mit Hilfe des Abbildungsgrades ist es möglich, Aussagen ĂŒber die Anzahl der in einem Gebiet des Parameterraumes eines Vektorfeldes liegenden singulĂ€ren Punkte zu machen. Es wird ein Verfahren angegeben, mit dem fĂŒr zwei- und dreidimensionale Vektorfelder die Anzahl der singulĂ€ren Punkte in Gebieten des Parameterraums berechnet werden kann. Dieses Verfahren wurde fĂŒr zwei- und dreidimensionale Vektorfelder in der Programmiersprache C++ implementiert. Da die genaue Berechnung des Abbildungsgrades sehr aufwendig ist, wurden verschiedene Heuristiken untersucht, mit denen fĂŒr zweidimensionale Vektorfelder auf die Existenz von singulĂ€ren Punkten geschlossen werden kann. Es wurde ein Verfahren implementiert, daĂ mit Hilfe der untersuchten Heuristiken Approximationen fĂŒr die singulĂ€ren Punkte eines zweidimensionalen Vektorfeldes berechnet.
Kontakt: Franz-Erich Wolter