Inspired by work of Hubery [Hub] and Fomin, Shapiro and Thurston [FST06] related to cluster algebras, we construct a bijection between certain curves on a cylinder and the string modules over a path algebra of type Ãn. We show that under this bijection irreducible maps and the Auslander-Reiten translation have a geometric interpretation. Furthermore we prove that the dimension of extension groups can be expressed in terms of intersection numbers. Finally we explain the connection to cluster algebras and apply our results to describe the exchange graph in type Ãn. / Angeregt durch Arbeiten zu Cluster-Algebren von Hubery [Hub] und Fomin, Shapiro und Thurston [FST06] konstruieren wir eine Bijektion zwischen gewissen Kurven auf einem Zylinder und den Fadenmoduln über einer Wege-Algebra vom Typ Ãn. Wir zeigen, daß unter dieser Bijektion sowohl irreduzible Abbildungen als auch die Auslander-Reiten-Verschiebung eine geometrische Interpretation haben. Weiterhin beweisen wir, daß sich die Dimension der Erweiterungsgruppen mittels Anzahlen von Schnittpunkten ausdrücken läßt. Schließlich erklären wir die Verbindung zu Cluster-Algebren und verwenden unsere Ergebnisse um den Austauschgraph im Typ Ãn zu beschreiben.

In der mechanischen Konstruktion wissen die Maschinenentwickler seit Jahrzehnten, dass Maschinen schneller, ruhiger und verlässlicher laufen, wenn man sich mit der Gestaltung der Bewegungen Mühe gibt und im Hinblick auf die Dynamik optimiert. Seit etlichen Jahren ersetzen mehr und mehr Servoantriebe die mechanischen Kurven, und die Verantwortung für die Bewegungsgestaltung geht auf SPS-Programmierer bzw. E-Techniker über. An Hand von Beispielen wird aufgezeigt, warum es auch bei flexiblen Antriebskonzepten mit Servomotoren wichtig ist, sich mit Bewegungsdesign jenseits des beliebten Polynoms 5. Grades zu beschäftigen, und was man durch Bewegungsdesign für die Maschinen erreichen kann.

This thesis comprises the study of two moduli spaces of piecewise J-holomorphic curves. The main scheme is to consider a subdivision of the 2-sphere into a collection of small domains and to study collections of J-holomorphic maps into a symplectic manifold. These maps are coupled by Lagrangian boundary conditions. The work can be seen as finding a 2-dimensional analogue of the finite-dimensional path space approximation by piecewise geodesics on a Riemannian manifold (Q,g). For a nice class of target manifolds we consider tangent bundles of Riemannian manifolds and symplectizations of unit tangent bundles. Via polarization they provide a rich set of Lagrangians which can be used to define appropriate boundary value problems for the J-holomorphic pieces. The work focuses on existence theory as a pre-stage to global questions such as combinatorial refinement and the quality of the approximation. The first moduli space of lifted type is defined on a triangulation of the 2-sphere and consists of disks in the tangent bundle whose boundary projects onto geodesic triangles. The second moduli space of punctured type is defined on a circle packing domain and consists of boundary punctured disks in the symplectization of the unit tangent bundle. Their boundary components map into single fibers and at punctures the disks converge to geodesics. The coupling boundary conditions are chosen such that the piecewise problem always is Fredholm of index zero and both moduli spaces only depend on discrete data. For both spaces existence results are established for the J-holomorphic pieces which hold true on a small scale. Each proof employs a version of the implicit function theorem in a different setting. Here the argument for the moduli space of punctured type is more subtle. It rests on a connection to tropical geometry discovered by T. Ekholm for 1-jet spaces. The boundary punctured disks are constructed in the vicinity of explicit Morse flow trees which correspond to the limiting objects under degeneration of the boundary condition.

In dieser Doktorarbeit untersuchen wir einige Modulräume der Prym-Paaren, Prym-Varietäten und Spin-Kurven. Nachdem der passende theoretische Rahmen eingeführt wird, erhalten wir neue Ergebnisse zu zwei verschiedenen Aspekten ihrer Geometrie, die wir in zwei entsprechenden Kapiteln beschreiben. In Kapitel 1 betrachten wir die universelle Prym-Varietät über dem Modulraum R_g der Prym-Paaren vom Geschlecht g und bestimmen ihre Unirationalität für g=3. Dazu bilden wir eine explizite rationale Parametrisierung der universellen 2-fachen Prym-Kurve über R_3, die die universelle Prym-Varietät durch die globale Version der Abel-Prym-Abbildung dominiert. Darüber hinaus passen wir den Beweis an den Rahmen von Nikulin-Flächen an und zeigen, dass die universelle doppelte Nikulin-Fläche ebenfalls unirational ist. In Kapitel 2 untersuchen wir die Wechselwirkung zwischen R_g und dem Modulraum S_g der (stabilen) Spin-Kurven vom Geschlecht g. Wenn man den Divisor der Kurven, die mit einem verschwindenden Thetanull ausgestattet sind, von S_g^+ nach R_g versetzt, erhält man zwei geometrische Divisoren der (stabilen) Prym-Kurven mit einem verschwindenden Thetanull. Wir verwenden Testkurventechniken, um die Klassen dieser (Prym-Null-)Divisoren für g>=5 zu berechnen, und werten die Prymnull-Klassen auf einigen weiteren Familien von Kurven aus, um ihre verschwindenden Thetanulls zu analysieren. Darüber hinaus diskutieren wir am Ende von Kapitel 2 eine mögliche Kompaktifizierung des Modulraums der Kurven, die eine doppelte Quadratwurzel tragen. Anschließend untersuchen wir den Rand des Modulraums RS_g der (stabilen) Prym-Spin-Kurven vom Geschlecht g und überprüfen die Prymnull-Klassen anhand des Diagramms R_g<--RS_g-->S_g. Zum Schluss schlagen wir eine Erweiterung des Produkts von Wurzeln, das über glatten Kurven durch das Tensorprodukt definiert ist, zu einer Operation auf stabilen Doppelwurzeln vor. / In this thesis, we study several moduli spaces of Prym pairs, Prym varieties, and spin curves. After the appropriate theoretical framework is introduced, we obtain new results concerning two different aspects of their geometry, which we describe across two corresponding chapters. In Chapter 1, we consider the universal Prym variety over the moduli space R_g of Prym pairs of genus g, and determine its unirationality for g=3. To do this, we build an explicit rational parametrization of the universal 2-fold Prym curve over R_3, which dominates the universal Prym variety through the global version of the Abel-Prym map. Furthermore, we adapt the proof to the setting of Nikulin surfaces and show that the universal double Nikulin surface is also unirational. In Chapter 2, we explore the interaction between R_g and the moduli space S_g of (stable) spin curves of genus g. When the divisor of curves equipped with a vanishing theta-null is moved from S_g^+ to R_g, it yields two geometric divisors of (stable) Prym curves with a vanishing theta-null. We use test curve techniques to compute the classes of these (Prym-null) divisors for g>=5, and evaluate the Prym-null classes on some more families of curves in order to analyse their vanishing theta-nulls. In addition, at the end of Chapter 2 we discuss a potential compactification of the moduli space of curves carrying a double square root. We then examine the boundary of the moduli space RS_g of (stable) Prym-spin curves of genus g and check the Prym-null classes against the diagram R_g<--RS_g-->S_g. Finally, we propose an extension of the product of roots, defined over smooth curves by the tensor product, to an operation on stable double roots.