This dissertation can be essentially divided into two parts. The first, consisting of Chapters I, II, and III, studies the graph theoretic nature of complex systems. This includes the spectral properties of such systems and in particular their influence on the systems dynamics. In the second part of this dissertation, or Chapter IV, we consider a new class of one-dimensional dynamical systems or functions with an eventual negative Schwarzian derivative motivated by some maps arising in neuroscience. To aid in understanding the interplay between the graph structure of a network and its dynamics we first introduce the concept of an isospectral graph reduction in Chapter I. Mathematically, an isospectral graph transformation is a graph operation (equivalently matrix operation) that modifies the structure of a graph while preserving the eigenvalues of the graphs weighted adjacency matrix. Because of their properties such reductions can be used to study graphs (networks) modulo any specific graph structure e.g. cycles of length n, cliques of size k, nodes of minimal/maximal degree, centrality, betweenness, etc. The theory of isospectral graph reductions has also lead to improvements in the general theory of eigenvalue approximation. Specifically, such reductions can be used to improved the classical eigenvalue estimates of Gershgorin, Brauer, Brualdi, and Varga for a complex valued matrix. The details of these specific results are found in Chapter II. The theory of isospectral graph transformations is then used in Chapter III to study time-delayed dynamical systems and develop the notion of a dynamical network expansion and reduction which can be used to determine whether a network of interacting dynamical systems has a unique global attractor. In Chapter IV we consider one-dimensional dynamical systems of an interval. In the study of such systems it is often assumed that the functions involved have a negative Schwarzian derivative. Here we consider a generalization of this condition. Specifically, we consider the functions which have some iterate with a negative Schwarzian derivative and show that many known results generalize to this larger class of functions. This includes both systems with regular as well as chaotic dynamic properties.

Lorsque le processus de génération des données ne respecte pas certains des postulats fondant l'analyse statistique du modèle classique de régression linéaire, les tests de permutations offrent une alternative non paramétrique fiable de construction de tests d'hypothèse libres. La première application de cette méthode d'inférence statistique au modèle de régression linéaire simple renvoie à Fisher (1935) et Pitman (1937a,b,1938). Cette méthode de ré-échantillonnage est fondée sur des postulats moins forts que la méthode paramétrique classique et facilement vérifiables en pratique : l'échangeabilité des observations sous l'hypothèse nulle. Si l'utilisation des tests de permutation fait consensus en régression linéaire simple et pour tester l'adéquation d'un modèle en régression multiple, le problème se complique lorsqu'on souhaite mettre à l'épreuve une hypothèse de nullité d'un coefficient de régression partielle. L'étude des conditions d'échangeabilité n'est plus simple dans ce cas. Il n'est alors plus possible de construire des tests exacts plusieurs propositions de tests sont en concurrence. <br />L'objectif principal de notre travail est la comparaison des tests de permutation adaptés aux hypothèses de nullité d'un coefficient de régression partielle dans un modèle linéaire à p variables explicatives, conditionnellement à l'observation d'un échantillon. Quatre méthodes sont comparées, d'une part en recourant à des simulations effectuées dans le cas d'une régression double, puis théoriquement, afin de déterminer les propriétés de biais, de couverture et de puissance de ces tests. Les résultats obtenus sont ensuite étendus au cas de la régression linéaire multiple.<br />Un dernier chapitre complète cette étude en traitant le problème de test de la dépendance partielle entre tableaux de distances interpoints. Nous avons comparé les adaptations des quatre méthodes de test de permutation à ce contexte marqué par la dépendance existant entre éléments d'une matrice de distance et nous avons obtenu dans ce cas des résultats tout à fait différents de ceux qui caractérisent.

Le modèle à deux matrices a été introduit pour étudier le modèle d'Ising sur surface aléatoire. Depuis, le lien entre les modèles de matrices et la combinatoire de surfaces discrétisées s'est beaucoup développé Cette thèse a pour propos d'approfondir ces liens et de les étendre au delà des modèles de matrices en suivant l'évolution de mes travaux de recherche. Tout d'abord, je m'attache à définir rigoureusement le modèle à deux matrices hermitiennes formel donnant accès aux fonctions génératrices de surfaces discrétisées portant une structure de spin. Je montre alors comment calculer, par des méthodes de g'eométrie algébrique, tous les termes du développement topologique des observables comme formes différentielles définies sur une courbe algébrique associée au modèle: la courbe spectrale. Dans un second temps, je montre comment, imitant la construction du modèle à deux matrices, on peut définir de telles formes différentielles sur n'importe quelle courbe algébrique possédant de nombreuses propriétés d'invariance sous les déformations de la courbe algébrique considérée. En particulier, on peut montrer que si cette courbe est la courbe spectrale d'un modèle de matrices, ces invariants reconstituent les termes des développements topologiques des observables du modèle. Finalement,<br /><br />je montre que pour un choix particulier des paramètres, ces objets peuvent être rendus invariants modulaires et sont solutions des équations d'anomalie holomorphe de la théorie de Kodaira-Spencer donnant un nouvel élément vers la preuve de la conjecture de Dijkgraaf-Vafa.

This paper is devoted to asymptotic estimates for the condition numbers $\kappa(T_n(a))=||T_n(a)|| ||T_n^(-1)(a)||$ of large $n\cross n$ Toeplitz matrices $T_N(a)$ in the case where $\alpha \element L^\infinity$ and $Re \alpha \ge 0$ . We describe several classes of symbols $\alpha$ for which $\kappa(T_n(a))$ increases like $(log n)^\alpha, n^\alpha$ , or even $e^(\alpha n)$ . The consequences of the results for singular values, eigenvalues, and the finite section method are discussed. We also consider Wiener-Hopf integral operators and multidimensional Toeplitz operators.

This thesis describes improvements of the periodic QZ algorithm and several variants of the Schur algorithm for block Toeplitz matrices. Documentation of the available software is included.

Dissertation ueber die effektive Vorkonditionierung linearer Gleichungssysteme resultierend aus der Diskretisierung eines elliptischen Randwertproblems 2. Ordnung mittels der Methode der Finiten Elementen. Als Vorkonditionierer werden multi-level artige Vorkonditionierer (BPX, Multi-grid, Wavelets) benutzt.

Diss.--Mathematik--Chemnitz--Technische Universität, 1998. / Bibliogr. p. 103-105.

Thesis (Ph.D.)--University of Delaware, 2009. / Principal faculty advisor: Richard J. Braun, Dept. of Mathematical Sciences. Includes bibliographical references.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Mathématiques appliquées : Grenoble, INPG : 1993. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse de doctorat : Mathématiques : Strasbourg 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 99-100.