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PapierFliegr committed May 13, 2024
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\chapter{Abstract}
\label{ch:abstract}

\begin{TODO}[GENERAL STUFF]~\\
1. Clean up Bibliography\\
2. .. \\
3. Replace s.t. with \verb=\mid= \\
4. Complete List of symbols\\
5. Edit colors to fit TUMColors\\
6. Edit figures to smaller and increase font\\
7. ..
\end{TODO}

\section*{Abstract}
Nonlocal minimal surfaces confined within a cylinder exhibit unique behaviors dependent on
external data. This thesis delves into these surfaces, which incorporate long-range
spatial interactions compared to classical minimal surfaces. We consider two variations of
the model discussed in~\cite{dipierro2020disconnectedness}, a minimal surfaces confined
within a cylinder.\newline

We investigate two scenarios: varying the height and width of data outside a separating
slab. The results show that when the slab is wide, the minimal surface becomes
disconnected from the data, while a narrow slab allows connection. This allows us to
predict the behavior of similar models with symmetrically placed data. Additionally, the
research reveals that for sufficiently narrow slabs, the surface \enquote{sticks} to the
cylinder.\newline
Nonlocal minimal surfaces confined within a cylinder exhibit unique behaviors dependent on external
data. This thesis delves into these surfaces, which in contrast to classical minimal surfaces
incorporate long-range spatial interactions. We consider a generalization of the model discussed
in~\cite{dipierro2020disconnectedness}, a minimal surface confined within a cylinder with external
data separated by a slab. \\

We demonstrate that for any external data separated by a slab containing symmetric parts of the
cylinder, the minimal surface exhibits similar behavior as shown
in~\cite{dipierro2020disconnectedness}. Our results indicate that when the slab is wide, the minimal
surface becomes disconnected from the data, while a narrow slab allows connection. This allows the
behavior of similar models with symmetrically placed data to be predicted. Furthermore, the research
demonstrates that for sufficiently narrow slabs, the surface \enquote{sticks} to the cylinder. \\

Finally, we present an example where the minimizer is completely disconnected from the
external data, a phenomenon unique to nonlocal minimal surfaces. This work provides
valuable insights into the behavior of these emerging mathematical objects and their
interaction with external data.
Finally, we present an example where the minimizer is completely disconnected from the external
data, a phenomenon that is unique to nonlocal minimal surfaces. This work provides valuable insights
into the behavior of these emerging mathematical objects and their interaction with external data.


\section*{Zusammenfassung}
In Zylindern eingeschlossene nichtlokale Minimalflächen zeigen ein einzigartiges
Verhalten, das von externen Daten abhängt. Diese Arbeit befasst sich mit diesen Flächen,
die im Vergleich zu klassischen Minimalflächen weitreichende räumliche Wechselwirkungen
berücksichtigen. Wir betrachten zwei Varianten des in~\cite{dipierro2020disconnectedness}
diskutierten Modells, einer in einem Zylinder eingeschlossenen Minimalfläche.\newline

Dabei untersuchen wir zwei Szenarien: die Variation der Höhe und der Breite von Daten
außerhalb einer trennenden Platte. Die Ergebnisse zeigen, dass die Minimalfläche bei
breiter Platte von den Daten getrennt wird, während eine schmale Platte eine Verbindung
ermöglicht. Dies erlaubt uns, das Verhalten ähnlicher Modelle mit symmetrisch angeordneten
Daten vorherzusagen. Darüber hinaus zeigt die Forschung, dass die Fläche bei ausreichend
schmalen Platten am Zylinder \enquote{haftet}.\newline

Schließlich präsentieren wir ein Beispiel, bei dem der Minimierer vollständig von den
externen Daten getrennt ist, ein Phänomen, das für nichtlokale Minimalflächen einzigartig
ist. Diese Arbeit liefert wertvolle Erkenntnisse über das Verhalten dieser neuen
mathematischen Objekte und ihre Wechselwirkung mit externen Daten.

Nichtlokale Minimalflächen, die in einem Zylinder eingeschlossen sind, zeigen ein einzigartiges
Verhalten, das von externen Daten abhängt. Diese Arbeit beschäftigt sich mit diesen Flächen, die im
Vergleich zu klassischen Minimalflächen weitreichende räumliche Wechselwirkungen einbeziehen. Wir
betrachten eine Verallgemeinerung des in~\cite{dipierro2020disconnectedness} diskutierten Modells,
einer in einem Zylinder eingeschlossenen Minimalfläche mit externen Daten, die durch eine Platte
getrennt sind. \\

Wir beweisen, dass für beliebige externe Daten, die durch eine Platte getrennt sind, die
symmetrische Teile des Zylinders enthält, ein ähnliches Verhalten wie
in~\cite{dipierro2020disconnectedness} besitzen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Minimalfläche
bei breiter Platte von den Daten getrennt wird, während eine schmale Platte eine Verbindung
ermöglicht. Dies erlaubt uns, das Verhalten ähnlicher Modelle mit symmetrisch platzierten Daten
vorherzusagen. Darüber hinaus zeigen die Untersuchungen, dass die Fläche bei ausreichend schmalen
Platten am Zylinder \enquote{klebt}. \\

Schließlich präsentieren wir ein Beispiel, bei dem die Minimierer vollständig von den externen Daten
getrennt sind, ein Phänomen, das nur bei nichtlokalen Minimalflächen auftritt. Diese Arbeit liefert
wertvolle Erkenntnisse über das Verhalten dieser neuen mathematischen Objekte und ihre
Wechselwirkung mit externen Daten.

24 changes: 16 additions & 8 deletions thesis/chapters/conclusion.tex
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\chapter{Conclusion}
\label{ch:conclusion}

dicussion of the results, comparison to classical case, open problems, future
work,..\\
After starting with a short introduction to the classical minimal surfaces theory, we introduced
the recent concept of nonlocal minimal surfaces. We presented the fractional perimeter, a generalization
of the classical perimeter incorporating long-range correlations. We considered a generalization of
the model considered in~\cite{dipierro2020disconnectedness} and showed that the minimizer exhibits
similar behavior depending on the width of the slab. \\

1. Change of Topology in the models (barrier construction) \\
2. Cubic construction for arbitrary external data\\
3. Existence of \( s_{0} \) for all external data and prescribed sets\\
4. Minimizer touching the boundary of the prescribed set (Calculations with of 3. with
arbitrary parameter shows, no)\\
5. Can we give an estimate of the amount of connected components?\\
In the last part of the thesis, we gave an example of a model where the external data and prescribed
set are disconnected, but the minimizer is not the external data itself. This is a property unique
to nonlocal minimizers. \\

While a lot of properties of nonlocal minimizers have been studied, there are still many open
questions. Here we showed that for models such as considered in \Cref{ch:models}, the minimizer
changes topology depending on the width of the slab, but we don't know when and how this happens.
A promising approach would be a barrier construction as shown in~\cite{dipierro2012asymptotics}.
Another interesting question is whether there exists \( s_{0} \) such that the minimizer is not
the external data for all models such that the external data is unbounded and the distance between
the external data and prescribed set is nonzero.
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