Многоэтапное математико-информационное задание "Динамические системы"

        Немногим более двадцати лет минуло с тех пор, как Бенуа Мандельброт опубликовал свое знаменитое изображение так называемого множества Мандельброта. Эта картинка кардинально изменила наш взгляд на математическую и физическую Вселенную! Данная книга рассматривает не тот или иной класс проблем, а подход к описанию математической и физической Вселенной в целом. Фракталы (термин, придуманный автором) настолько прочно укоренились в нашем сознании, что сейчас крайне сложно вспомнить тот психологический шок, который мы испытали в момент их появления. Эта богато иллюстрированная книга объединяет ранние статьи автора, ставшие сегодня библиографической редкостью, с главами, описывающими историю развития фрактальной геометрии. Ключевые темы книги - квадратичная динамика, множества Жюлиа и Мандельброта, неквадратичная динамика, клейновы предельные множества и мера Минковского.  скачать

        В монографии содержится полное и систематическое изложение методов и результатов нелинейной механики разрушения. При изложении материала акцент делается на связи между физическими представлениями и теорией, а также на общих методах, которые обеспечивают решение прикладных задач механики разрушения. В книгу включен ряд новых результатов по применению метода разложения по собственнным функциям, метода годографа и канонических преобразований для анализа локализации пластических деформаций, оценке влияния удаленных локализованных пластических зон на равновесие трещин, исследованию влияния поврежденности на развитие трещин с учетом зон локализации пластических деформаций перед вершиной и в условиях ползучести в связках пластичность-поврежденность, ползучесть-поврежденность.
Книга может быть полезна для студентов механико-математических факультетов унииверситетов специальностей ”Механика” и ”Прикладная математика”, специализирующихсяв области механики деформируемого твердого тела, ставящих своей целью ознакомление ссовременным состоянием этой науки и перспективами ее развития. скачать

        В учебном пособии приведены тексты девяти лекций, написанных автором по программе «Соросовские профессора». Лекции посвящены фундаментальным основам нелинейной динамики систем с конечным числом степеней свободы. Рассматриваются и анализируются понятия динамической системы, устойчивости и бифуркаций, детерминированного хаоса, синхронизации, стохастического резонанса. Обсуждаются проблемы диагностики и реконструкции динамических систем по экспериментальным данным.
        Пособие ориентировано на студентов, дипломников и аспирантов естественно-научных специальностей университетов. скачать

        В сборнике представлены статьи ведущих российских специалистов по основным динамическим эффектам в движении неголономных систем. Большинство статей написаны специально для этого сборника и содержат новые результаты, в частности, численно исследованы трехмерные отображения, возникающие в задачах о качении тел. Приведены новые геометрические образы динамики и различные иерархии поведения систем. Для студентов и аспирантов, физиков и математиков, специалистов по динамическим системам. скачать

        Учебное пособие посвящено изложению основных идей фрактальной и мультифрактальной геометрии. Примеры различных фрактальных структур можно встретить во многих явлениях природы. Фрактальные образы с успехом используются при описании хаотического поведения нелинейных динамических и диссипатинных систем, турбулентного течения жидкости, неоднородного распределения материи во Вселенной, при исследовании трещин и дислокационных скоплений в твердых телах, при изучении электрического пробоя, диффузии и агрегации частиц, роста кристаллов и т.д. Много интересных идей фрактальной геометрии нашли свое применение в экономике при анализе колебаний курса валют, в биологии для объяснения морфологического строения различных биологических объектов, в физике твердого тела для описания перехода Андерсона металл-диэлектрик и других свойств неупорядоченных систем.
Пособие написано по материалам курсов лекций, прочитанных авторами в разное время на физико-механическом факультете Санкт-Петербургского государственного технического университета для студентов 4-5 курсов, обучающихся на специальностях "Биофизика", "Физика металлов" и "Спектроскопия твердого тела".  скачать

        В книге известных специалистов по нелинейной динамике и теории солитонов О.М. Брауна и Ю.С. Кившаря систематически изложены, с наиболее общей точки зрения, концепции и методы низкоразмерной нелинейной физики, базирующиеся на модели ФК и ее обобщениях. Представлен панорамный взгляд на общие свойства и нелинейную динамику моделей твердого тела, включая фундаментальные физические понятия. Приведено детальное обсуждение приложений модели ФК к физическим системам разного типа (дислокации и краудионы в твердых телах, доменные границы, джозефсоновские контакты, биологические молекулы и поверхности кристаллов). Введены и описаны многие важные понятия, такие, как нелинейная динамика дискретных систем, динамика солитонов и их взаимодействие, соизмеримые и несоизмеримые системы, статистическая механика нелинейных систем, р&тчеты и неравновесная динамика взаимодействующих многочастичных систем. Рассмотрены также соответствующие нелинейные уравнения, исследованы свойства их решений и детально описаны методы их анализа. Книга дает возможность неспециалисту ознакомиться с основами современных междисциплинарных концепций и чметодов физики твердого тела и нелинейной динамики. Она найдет широкий круг читателей в среде аспирантов и научных сотрудников. скачать

        В сборник включены обзорные лекции и оригинальные статьи, написанные по материалам лекций, прочитанных на XXIII школе по нелинейным волнам (Нижний Новгород, 1 - 7 марта 2006 г.). Рассматриваются проблемы пространственно-временного хаоса, структурообразования, волновой динамики, нелинейные явления в плазме, оптике и при взаимодействии сверхсильных полей с веществом, математические проблемы нелинейной динамики и другие аспекты нелинейно-волновой тематики. Книга рассчитана на специалистов, занимающихся изучением нелинейных явлений, а также на аспирантов и студентов соответствующих специальностей. скачать

        В этой книге рассматривается применение техники динамических систем и теорий бифуркаций к исследованию нелинейных колебаний. Используя работы Пуанкаре, авторы подробно останавливаются на геометрических и топологических свойствах решений дифференциальных уравнений и точечных отображений. Этот труд снабжен многочисленными экспериментами, позволяющими глубже понять аналитическую природу дифференциальных уравнений.
Для студентов, аспирантов, научных сотрудников и преподавателей. скачать

        В основу настоящего учебного пособия легли лекции, которые выдающийся ученый, педагог, популяризатор науки Ю.А. Данилов читал на химическом факультете МГУ им.М.В.Ломоносова, на «Нелинейных днях для молодых» в СГУ им. Н. Г. Чернышевского, а также в МИФИ и университетах Западной Европы. В пособии подробно изложены дискретные отображения и теория непрерывных систем, хаотическое поведение, фрактальная теория и степенные законы, синергетика и эргодическая теория. Отличительной особенностью курса является конкретность (доведение формул до вида, удобного для практических расчетов) и точное изложение основных понятий, обычно приводимых без определений.
        Для студентов и аспирантов физико-математических, биологических и химических специальностей, а также для всех, кто интересуется современным состоянием науки о поведении сложных систем различной природы (от физических до социальных, экономических и т. п.). скачать

        Перед Вами переработанное и дополненное 2-е издание книги, в основу которой положены три главные концепции классической физики: волны, солитоны, хаос. Помимо недавних результатов, полученных в биологии и теории лазеров, в данное издание авторы включили также новые результаты по преобразованиям солитонов. В конце каждой главы приводятся упражнения и задачи.
Книга рассчитана на студентов, аспирантов и научных работников, занимающихся нелинейной физикой в области плазмы и гидродинамики, а также прикладной математикой. скачать

        Книга американских математиков, отражающая современное состояние теории устойчивости и бифуркаций Простота изложения позволяет непосредственно использовать теорию в самых различных прикладных областях, в которых встречаются системы нелинейных дифференциальных уравнений.
        Для математиков-прикладников, инженеров, аспирантов и студентов институтов.  скачать

        Первое полноценное учебное пособие по новой, быстроразвивающейся математической дисциплине - до сих пор на русском языке выходили лишь монографии. Хорошо подобранные упражнения и алгоритмы делают книгу отличным пособием для студентов старших курсов и аспирантов, специалистов по приложениям этой теории в различных областях от биологии до лингвистики.
        Книга предназначена для студентов высших и средне-специальных учебных заведений.  скачать

        В сборнике представлено около 300 задач по нелинейным колебаниям, катастрофам, динамическим системам, бифуркациям, хаосу. Каждый раздел содержит как теоретические задачи, так и задачи исследовательского характера, решаемые с использованием компьютера.
Задачи апробированы на Факультете нелинейных процессов Саратовского госуниверситета. скачать

        В монографии изложены основы нелинейной механики. Рассмотрены как традиционные вопросы нелинейной динамики систем с небольшим числом степеней свободы (в частности, нелинейного осциллятора), так и современные проблемы нелинейной волновой механики в системах с распределенными параметрами (включая теорию солитонов). Для научных работников, начинающих заниматься изучением нелинейных физических явлений, студентов физических и физико-технических факультетов вузов. скачать

        В настоящей, давно ставшей классической,монографии рассматриваются нелинейные колебательные системы, достаточно близкие к линейным. Исследуются методы разложения по степеням малого параметра для неконсервативных систем, приводящих к приближенным решениям, не содержащим секулярных членов и равномерно удовлетворяющим данным дифференциальным уравнениям с точностью до фиксированной степени малого параметра. Репринтное издание (оригинальное издание: Киев, Издательство Академии Наук УССР, 1937 г.) скачать

        В книге представлена во многих случаях отличная от традиционной точка зрения авторов на принципы формирования, сценарии возникновения и способы управления хаотическими режимами поведения в нелинейных диссипативных динамических системах, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями, уравнениями в частных производных диффузионного типа и уравнениями с запаздывающим аргументом. Показано, что во всех таких системах реализуется один универсальный сценарий перехода к хаосу. Найден и теоретически обоснован механизм такого сценария. Все аналитические результаты и выводы подтверждены расчетами, снабжены примерами и многочисленными рисунками.
        Книга предназначена для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов, интересующихся проблемами синергетики, нелинейной и хаотической динамики.  скачать

        Материал учебного пособия посвящён теории динамического хаоса. Рассмотрены способы описания стохастических колебаний детерминированных динамических систем.
Проведён анализ различных сценариев перехода к хаосу. Представлены наиболее простые с точки зрения изложения примеры хаотизации движений конкретных динамических систем.
Учебное пособие для студентов, обучаемых согласно учебным планам подготовки магистров наук по направлениям 552500 "Радиотехника" и 553100 "Техническая физика". Скачать

        В монографии предпринимается попытка создания единой теории диссипативных структур Тьюринга-Пригожина для систем параболических и гиперболических уравнений с малой диффузией. С этой целью развиваются специальные асимптотические методы исследования проблем существования и устойчивости высокомодовых стационарных режимов в сингулярно возмущенных системах, позволяющие получить весьма тонкие утверждения о неограниченном росте количества устойчивых диссипативных структур (как стационарных, так и периодических по времени) при уменьшении коэффициентов диффузии и при фиксированных прочих параметрах. На основе систематического анализа феномена буферности, высокомодовых аттракторов и диффузионного хаоса вырабатываются общие представления о характере автоволновых процессов в нелинейных средах с малой диффузией. Рассматриваются приложения из различных областей естествознания: радиофизики, механики, экологии, нелинейной оптики и теории горения.
        Для студентов старших курсов, аспирантов математических и физических факультетов университетов, специалистов по прикладной математике, теории колебаний, нелинейной динамике. скачать

        Предлагаемая книга возникла из лекций, которые автор читал студентам Московского физико-технического института. Заглавие книги совпадает с названием соответствующего курса, обязательного для студентов, специализирующихся в области прикладной математики. Стандартный курс дифференциальных уравнений знакомит студента лишь с основами этой теории. В то же время практическая деятельность математика, занимающегося прикладными задачами, обычно требует знания целого ряда вопросов, далеко выходящих за рамки программы. К их числу относятся прежде всего разнообразные вопросы асимптотического поведения решений. Поэтому, когда стала очевидной необходимость чтения курса дополнительных глав обыкновенных дифференциальных уравнений, то было решено основное внимание сосредоточить на изложении методов асимптотического анализа. Любые исследования имеют дело с моделями реальных процессов. Это значит, что уравнения, оказывающиеся в распоряжении математика, дают лишь приближенное описание явлений, которые представляют собой объект изучения... Исследователь всегда «упрощает задачу», отбрасывая слагаемые и понижая порядок системы. Возможность такого упрощения обычно оправдывается малостью того или другого параметра. Однако не всякую малую величину можно отбросить, не искажая смысла задачи. Поэтому математик, который занимается подобными вопросами, должен владеть методами, позволяющими изучать зависимость решений от параметров задачи и прежде всего асимптотическое поведение решений при их малых значениях. С подобными вопросами математику приходится сталкиваться независимо от того, в какой области он применяет математические методы исследования. Они в равной степени актуальны в физике и в баллистике, теории колебаний и экономике.  скачать

        Монография содержит обзор по теориям особенностей и бифуркаций и их приложениям. Примерно половина книги посвящена математическому аппарату теории, который излагается с самых азов; не предполагаются известными даже простейшие понятия геометрии многообразий и линейной алгебры. Вторую половину занимают приложения — к теории упругости, теории остойчивости судов, оптике, термодинамике, теории фазовых переходов, гидродинамике и т. д. Книга рассчитана на математиков-прикладников, а также инженеров и других специалистов, работающих в указанных областях знания. скачать

        Дается систематическое изложение современной теории стохастических дифференциальных систем. В основу построения теории положены уравнения для конечномерных характеристических функций случайных процессов, определяемых стохастическими дифференциальными уравнениями. Излагаются необходимые сведения по теории дифференциальных систем и теории случайных функций, общая теория стохастических дифференциальных систем, точные методы статистического анализа линейных систем, приближенные методы анализа нелинейных систем, теория оптимальной фильтрации, методы субоптимальной нелинейной фильтрации и теория условно оптимальной фильтрации и экстраполяции случайных процессов, определяемых стохастическими дифференциальными уравнениями. Для облегчения усвоения излагаемых методов в книге дано свыше 300 примеров и задач. скачать

        Данная книга представляет собой первый шаг в направлении обобщения и классификации самых современных результатов по проблемам компьютерных исследований нелинейных систем. В книге приведены наиболее интересные статьи К.Симо и других авторов посвященные, как изучению хаоса, его структуры, сценариев развития, так и поиску новых периодических решений, их бифуркациям и т. д.
Книга будет интересна как студентам физико-математических специальностей, так и специалистам в области нелинейных динамических систем и теории хаоса.  скачать

        Книга является введением в квантовый хаос — квантовую механику систем, хаотических в классическом пределе. Выводы теории всюду иллюстрируются результатами численных расчетов, а также экспериментов с микроволновыми биллиардами, выполненных автором и его группой. После краткого описания опытов с биллиардами различного типа в книге излагается теория случайных матриц и техника суперсимметрии. Рассматриваются системы с периодической зависимостью от времени, а также явление динамической локализации. В рамках теории рассеяния исследуются флуктуации и функции распределения элементов матриц рассеяния хаотических систем. В заключительных главах приведены основные положения квазиклассической квантовой механики, включая теорию периодических орбит. Дан вывод формулы Гутцвиллера и рассмотрены её приложения. Книга адресована как студентам, так и специалистам, работающим в различных областях физики. скачать