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拓扑学Topology MATH784拓扑空间是一个被赋予结构的集合,称为拓扑,它允许定义子空间的连续变形,以及更广泛地定义所有种类的连续性。欧几里得空间,以及更一般的,公制空间都是拓扑空间的例子,因为任何距离或公制都定义了一个拓扑结构。拓扑学中所考虑的变形是同构和同形。在这种变形下不变的属性是一种拓扑属性。拓扑学属性的基本例子有:维度,它可以区分线和面;紧凑性,它可以区分线和圆;连通性,它可以区分一个圆和两个不相交的圆。
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数学代写|拓扑学代写Topology代考|Contact structures and Reeb vector fields
Let $M$ be a differential manifold, $T M$ its tangent bundle, and $\xi \subset T M$ a field of hyperplanes on $M$, that is, a smooth $\dagger$ sub-bundle of codimension 1. The term codimension 1 distribution is quite common for such a tangent hyperplane field (and not to be confused with distributions in the analysts’ sense, of course). In order to describe special types of hyperplane fields, it is useful to present them as the kernel of a differential 1-form.
Lemma 1.1.1 Locally, $\xi$ can be written as the kernel of a differential 1form $\alpha$. It is possible to write $\xi=\operatorname{ker} \alpha$ with a 1-form $\alpha$ defined globally on all of $M$ if and only if $\xi$ is coorientable, which by definition means that the quotient line bundle $T M / \xi$ is trivial.
Proof Choose an auxiliary Riemannian metric $g$ on $M$ and define the line bundle $\xi^{\perp}$ as the orthogonal complement of $\xi$ in $T M$ with respect to that metric. Then $T M \cong \xi \oplus \xi^{\perp}$ and $T M / \xi \cong \xi^{\perp}$. Around any given point $p$ of $M$, there is a neighbourhood $U=U_p$ over which the line bundle $\xi^{\perp}$ is trivial. Let $X$ be a non-zero section of $\left.\xi^{\perp}\right|_U$ and define a 1 -form $\alpha_U$ on $U$ by $\alpha_U=g(X,-)$. Then clearly $\left.\xi\right|_U=\operatorname{ker} \alpha_U$.
Saying that $\xi$ is coorientable is the same as saying that $\xi^{\perp}$ is orientable and hence (being a line bundle) trivial. In that case, $X$ and thus also $\alpha$ exist globally. Conversely, if $\xi=\operatorname{ker} \alpha$ with a globally defined 1 -form $\alpha$, one can define a global section of $\xi^{\perp}$ by the conditions $g(X, X) \equiv 1$ and $\alpha(X)>0$, hence $\xi$ is coorientable.
数学代写|拓扑学代写Topology代考|The space of contact elements
In 1872, Lie [159] (see also [160], [161]) introduced the notion of contact transformation (Berührungstransformation) as a geometric tool for studying systems of differential equations. This may be regarded as the earliest precursor of modern contact geometry.
Contact transformations constitute a particular case of a local transformation group defined by the integrals of a system of differential equations. These transformations were studied extensively during the later part of the nineteenth century and the beginning of the twentieth century by, amongst others, Engel, Poincaré, Goursat, and Cartan.
In the present section we phrase in modern language some of the contact geometric notions that can be traced back to the work of Lie.
Definition 1.2.1 Let $B$ be a smooth $n$-dimensional manifold. A contact element is a hyperplane in a tangent space to $B$. The space of contact elements of $B$ is the collection of pairs $(b, V)$ consisting of a point $b \in B$ and a contact element $V \subset T_b B$.
Lemma 1.2.2 The space of contact elements of $B$ can be naturally identified with the projectivised cotangent bundle $\mathbb{P} T^* B$, which is a manifold of dimension $2 n-1$.
Proof A hyperplane $V$ in the tangent space $T_b B$ is defined as the kernel of a non-trivial linear map $u_V: T_b B \rightarrow \mathbb{R}$, and $u_V$ is determined by $V$ up to multiplication by a non-zero scalar. So the space of contact elements at $b \in B$ may be thought of as the projectivisation of the dual space $T_b^* B$. It is standard bundle theory that this fibrewise projectivisation yields a smooth bundle, see [38].
拓扑学代考
数学代写|拓扑学代写Topology代考|Contact structures and Reeb vector fields
设$M$为微分流形,$T M$为其切束,$\xi \subset T M$为$M$上的超平面场,即余维为1的光滑$\dagger$子束。余维数为1的分布对于这样的切超平面场是很常见的(当然,不要与分析意义上的分布混淆)。为了描述特殊类型的超平面域,将它们表示为微分1-形式的核是有用的。
引理1.1.1在局部,$\xi$可以写成一个微分形式$\alpha$的内核。可以用在所有$M$上全局定义的1-form $\alpha$来编写$\xi=\operatorname{ker} \alpha$,当且仅当$\xi$是可协同的,根据定义,这意味着商线束$T M / \xi$是微不足道的。
在$M$上选择一个辅助黎曼度规$g$,并将线束$\xi^{\perp}$定义为$T M$中$\xi$相对于该度规的正交补。然后是$T M \cong \xi \oplus \xi^{\perp}$和$T M / \xi \cong \xi^{\perp}$。在$M$的任意给定点$p$周围,存在一个邻域$U=U_p$,其上的线束$\xi^{\perp}$是平凡的。设$X$为$\left.\xi^{\perp}\right|_U$的非零部分,并通过$\alpha_U=g(X,-)$在$U$上定义一个1 -form $\alpha_U$。那么很明显$\left.\xi\right|_U=\operatorname{ker} \alpha_U$。
说$\xi$是可协同定向的就等于说$\xi^{\perp}$是可定向的,因此(作为一个线束)是微不足道的。在这种情况下,$X$和$\alpha$也存在于全球。相反,如果$\xi=\operatorname{ker} \alpha$具有全局定义的1 -形式$\alpha$,则可以通过条件$g(X, X) \equiv 1$和$\alpha(X)>0$定义$\xi^{\perp}$的全局部分,因此$\xi$是可协同定向的。
数学代写|拓扑学代写Topology代考|The space of contact elements
1872年,Lie159引入了接触变换(ber hrungtransform)的概念,作为研究微分方程组的几何工具。这可以看作是现代接触几何的最早的先驱。
接触变换是由微分方程组的积分所定义的局部变换群的一种特殊情况。这些转变在19世纪后期和20世纪初被恩格尔、庞卡莱、古尔萨特和卡尔坦等人广泛研究。
在本节中,我们用现代语言表述一些接触几何的概念,这些概念可以追溯到李的工作。
定义1.2.1设$B$为光滑的$n$维流形。接触元素是$B$切线空间中的超平面。$B$的接触元素空间是由一个点$b \in B$和一个接触元素$V \subset T_b B$组成的对$(b, V)$的集合。
引理1.2.2 $B$的接触单元空间可以很自然地用投影的余切束$\mathbb{P} T^* B$来标识,它是一个维度为$2 n-1$的流形。
证明切空间$T_b B$中的超平面$V$被定义为非平凡线性映射$u_V: T_b B \rightarrow \mathbb{R}$的核,$u_V$由$V$直到乘以一个非零标量确定。因此,接触单元在$b \in B$处的空间可以看作是对偶空间$T_b^* B$的投影。标准束理论认为,这种纤维向投射产生光滑束,参见[38]。
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金融工程代写
金融工程是使用数学技术来解决金融问题。金融工程使用计算机科学、统计学、经济学和应用数学领域的工具和知识来解决当前的金融问题,以及设计新的和创新的金融产品。
非参数统计代写
非参数统计指的是一种统计方法,其中不假设数据来自于由少数参数决定的规定模型;这种模型的例子包括正态分布模型和线性回归模型。
广义线性模型代考
广义线性模型(GLM)归属统计学领域,是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。
术语 广义线性模型(GLM)通常是指给定连续和/或分类预测因素的连续响应变量的常规线性回归模型。它包括多元线性回归,以及方差分析和方差分析(仅含固定效应)。
有限元方法代写
有限元方法(FEM)是一种流行的方法,用于数值解决工程和数学建模中出现的微分方程。典型的问题领域包括结构分析、传热、流体流动、质量运输和电磁势等传统领域。
有限元是一种通用的数值方法,用于解决两个或三个空间变量的偏微分方程(即一些边界值问题)。为了解决一个问题,有限元将一个大系统细分为更小、更简单的部分,称为有限元。这是通过在空间维度上的特定空间离散化来实现的,它是通过构建对象的网格来实现的:用于求解的数值域,它有有限数量的点。边界值问题的有限元方法表述最终导致一个代数方程组。该方法在域上对未知函数进行逼近。[1] 然后将模拟这些有限元的简单方程组合成一个更大的方程系统,以模拟整个问题。然后,有限元通过变化微积分使相关的误差函数最小化来逼近一个解决方案。
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随机分析代写
随机微积分是数学的一个分支,对随机过程进行操作。它允许为随机过程的积分定义一个关于随机过程的一致的积分理论。这个领域是由日本数学家伊藤清在第二次世界大战期间创建并开始的。
时间序列分析代写
随机过程,是依赖于参数的一组随机变量的全体,参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现,其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值(如1秒,5分钟,12小时,7天,1年),因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中,往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录,以得到其自身发展的规律。
回归分析代写
多元回归分析渐进(Multiple Regression Analysis Asymptotics)属于计量经济学领域,主要是一种数学上的统计分析方法,可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系,在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。
MATLAB代写
MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习和应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。