Almen Matematisk Dannelse

Kurset har resulteret i denne bog
Almen Matematisk Dannelse (dvi) (pdf)

skrevet af de studerende på kurset. Her kan du læse om de emner vi har behandlet i kurset.

Formål

Dette kursus behandlet matematiske emner der af og til optræder i medierne. Det kunne være: Kaos, fraktaler, Mandelbrot mængden, knudeteori, 4-farve problemet (eller se monografi), Poincares formodning, Gödels ufuldstændighedssætning, NP=P, kryptografi og elektronisk underskrift, relativitetsteori, rødder i nte grads polynomier, cellular automata, hvorfor er tigeren stribet men leoparden plettet ... Forslag til emner er velkomne.

Eksamen

En gruppe studerende arbejder med at skrive en bog eller et sæt noter. Andre foretrækker at skrive essay om et randomiseret emne. Der ligger masser af muligheder for specialer og oplagte chancer for gode jobmuligheder bagefter.

Undervisningsmateriale til gennemsyn eller kopiering (på bord 41 i biblioteket)

Kopier af mine egne noter
Robert L. Devaney, Dynamics of simple maps.
R.M. Crownover: Introduction to Fractals and Chaos.
Benoit B. Mandelbrot: The Fractal Geometry of Nature.
Bruno Poizat: A Course in Model Theory. An Introduction to Contemporary Mathematical Logic. Springer-Verlag 2000. 2001a:03072

Forelæsningsplan

Dato Lektion Emner
05.02 1 Kaos, diskrete dynamiske systemer, telt funktionen,
den logistisk familie, Feigenbaums figentræ og Feigenbaums konstant.
12.02 2 Periode 3 vinduet, Sarkovskiis sætning, redundans i definition af kaos,
symbolske dynamiske systemer, konjugering og semi-konjugering.
19.02 3 Den kvadratiske familie.
Fraktaler, Kochs Ø, Sierpinskis tæppe og tetraeder, Mengers svamp.
26.02 4 Gammafunktionen. Volumen af den d-dimensionale kugle.
Hausdorff og topologisk dimension, selv-similaritet og P.A.P. Morans sætning.
05.03 5 Fraktaler med Hausdorff dimension mellem 0 og 2. Peano kurver.
Komplekse dynamiske systemer, den kvadratiske familie, Julia mængder.
12.03 6 Karakteriseringer af Julia mængder, Mandelbrot mængden.
19.03 7 Modelteori for begyndere: Relationer, lokale p-isomorfier, elementær ækvivalente relationer
26.03 8 Relationer og formelle sprog, syntax og semantik. Modeller og teorier. Tarskis test. Lövenheims sætning.
02.04   Påskeferie: Ingen forelæsning.
09.04 9 Sprog, termer og formler. Strukturer som modeller for sprog. Teorier. Gödels kompakthedssætning. Lövenheim-Skolems sætning.
16.04 10 Primitivt rekursive funktioner, partielle rekursive funktioner, Turing maskiner.
23.04 11 Peanos axiomer for aritmetik. Repræsentationssætningen. Gödels funktion.
30.04 12 Gödels sætninger. Kodning af formler.
07.05 13 David og Mads: Banach-Tarskis Paradoks
14.05 14 Diskussion af bog-projektet: Web-baseret internationalt orienteret interaktivt projekt, forelæsningsnoter til et kursus, eller?
21.05 15 Peter Harremoës: 2-personers nulsumsspil og Dutch Book Theorem.

Andet undervisningsmateriale

Kaos og fraktaler

Li and Yorke, Period three implies chaos.
Kulenovic, Merino: Discrete Dynamical Systems with Mathematica. Chapman and Hall.
Paul A. Blanchard: Complex analytic dynamics on the Riemann sphere. Bull Amer Math Soc 11 (1984) 85-141.
Devaney and Keen (eds), Chaos and Fractals. The mathematics behind the computergraphics.
J. Rivera-Letelier, On the continuity of Hausdorff dimension of Julia sets and similarity between the Mandelbrot set and Julia sets, Fund Math 170 (2001) 287-317.
P. Prusinkiewicz, J. Hanan, Lindenmayer Systems, Fractals and Plants. Lecture Notes in Biomathemtics 79, Springer 1992. L. Carleson, T.W. Gamelin, Complex Dynamics. Springer 1993.

Modelteori og logik

R. Cori and D. Lascar, Mathematical Logic. A Course with Exercises. Part I and II. Oxford University Press 2001. 94g:0031.
Bruno Poizat: A course in model theory: An introduction to contemporary mathematical logic. 2001a:03072 (Anmeldelse fra Bull AMS)
W. Weiss and C. D'Mello: Fundamentals of Model Theory.
A. Pillay, Model Theory. Notices AMS, Decmber 2000.
Jean van Heijenoort, From Frege to Gödel. a Source Book in Mathematical Logic, 1879-1931. Harvard university Press 1967, ISBN 0-674-32449-8. 35#15
Roger Penrose, The Emperor's New Mind.
Kurt Gödel biografi
Alan Turing biografi.

Andet

R.A. Wilson: Graphs, Colourings and the four-colour theorem.
Adams: The Knot Book.

Opgaver, projekter og kommentarer

  1. Gør rede for at de periodiske punkter for z^2 ligger tæt på enhedscirkelen.
  2. Skriv et Maple program der tegner Feigenbaums figentræ.
  3. For hvilke værdier af a er ([0,1],f_a) et kaotisk diskret dynamisk system? Her er f_a(x)=ax(1-x) den logistiske funktion med parameter a mellem 1 og 4.
  4. Beregn Feigenbaum tallet og Feigenbaum konstanten. Er Feigenbaum konstanten konstant?
  5. Hausdorff arbejder med kugler med radius mindre end epsilon fordi snittet med A igen bliver en d-kugle med samme egenskab. Box dimension benytter kugler med en fast radius.
  6. (10.04.102) Hvis A er et konsistent system af lukkede formler og T_A er A sammen med alle konsekvenser af A, så har A og T_A de samme modeller. Det følger at T_A er konnsistent og indeholder alle sine konsekvenser, dvs at T_A er en teori (med axiomer A).
  7. (23.04.02) Ackermanns funktion er rekursiv - se Exercise 11 p. 56 i Cori and Lascar, Mathematical Logic II (bord 41)

Links


Jesper Michael Moeller
Last modified: Wed Feb 12 09:46:38 MET 2003