Mathematics (Reports)

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Recent Submissions

  • Publication
    Robust solution of singularly perturbed problems using multigrid methods: analysis and results in one and two dimensions
    (2012) Madden, Niall; |~|SFI|~|
    We consider the problem of solving linear systems of equations that arise in the numerical solution of singularly perturbed ordinary and partial differential equations of reaction-diffusion type. Standard discretization techniques are not suitable for such problems and, so, specially tailored methods are required, usually involving adapted or fitted meshes that resolve important features such as boundary and/or interior layers. In this study, we consider classical finite difference schemes on the layer adapted meshes of Shishkin and Bakhvalov. We show that standard direct solvers exhibit poor scaling behaviour when solving the resulting linear systems. We investigate the use of standard robust multigrid preconditioners for these linear systems, and we propose and prove optimality of a new block-structured preconditioning approach.
  • Publication
    (Co)homologies et K-théorie de groupes de Bianchi par des modèles géométriques calculatoires
    (Université de Grenoble / Universität Göttingen, 2010-10-15) Rahm, Alexander D.
    Cette thèse consiste d'une étude de la géométrie d'une certaine classe de groupes arithmétiques, à travers d'une action propre sur un espace contractile. Nous calculons explicitement leur homologie de groupe, et leur K-homologie équivariante. Plus précisément, considérons un corps de nombres quadratique imaginaire et son anneau d'entiers A. Les groupes de Bianchi sont les groupes SL_2(A) et PSL_2(A). Ces groupes agissent d'une manière naturelle sur l'espace hyperbolique à 3 dimensions. Ils constituent une clef pour l'étude d'une classe plus large de groupes, les groupes Kleiniens, étudiés depuis Poincaré. En fait, chaque groupe Kleinien arithmétique non-cocompact est commensurable avec un des groupes de Bianchi. L'auteur a implémenté à l'ordinateur, le calcul d'un domaine fondamental pour ces groupes. En calculant les stabilisateurs et identifications sur ce domaine fondamental, nous obtenons une structure explicite d'orbi-espace. Nous nous en servons pour étudier des aspects différents de la géométrie des groupes de Bianchi. D'abord, nous calculons l'homologie de groupe à coefficients entiers, à l'aide de la suite spectrale équivariante de Leray/Serre. Ensuite, nous calculons l'homologie de Bredon de groupes de Bianchi, de laquelle nous déduisons leur K-homologie équivariante. Par la conjecture de Baum/Connes, qui est vérifiée par nos groupes, nous obtenons la K-théorie des C*-algèbres réduites de nos groupes. Finalement, nous complexifions nos orbi-espaces, en complexifiant l'espace hyperbolique. Ceci nous permet de calculer la cohomologie d'orbi-espace de Chen/Ruan, qui est l'un des deux côtés de la conjecture de la résolution cohomologique crépante de Ruan.