A First Course In Chaotic Dynamical Systems

Theory And Experiment

Author: Robert L. Devaney

Publisher: Westview Press

ISBN: 9780813345475

Category: Science

Page: 320

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A First Course in Chaotic Dynamical Systems: Theory and Experiment is the first book to introduce modern topics in dynamical systems at the undergraduate level. Accessible to readers with only a background in calculus, the book integrates both theory and computer experiments into its coverage of contemporary ideas in dynamics. It is designed as a gradual introduction to the basic mathematical ideas behind such topics as chaos, fractals, Newton's method, symbolic dynamics, the Julia set, and the Mandelbrot set, and includes biographies of some of the leading researchers in the field of dynamical systems. Mathematical and computer experiments are integrated throughout the text to help illustrate the meaning of the theorems presented.Chaotic Dynamical Systems Software, Labs 1–6 is a supplementary laboratory software package, available separately, that allows a more intuitive understanding of the mathematics behind dynamical systems theory. Combined with A First Course in Chaotic Dynamical Systems, it leads to a rich understanding of this emerging field.

A First Course In Chaotic Dynamical Systems

Theory And Experiment

Author: Robert L. Devaney

Publisher: CRC Press

ISBN: 0429983115

Category: Mathematics

Page: 340

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A First Course in Chaotic Dynamical Systems: Theory and Experiment is the first book to introduce modern topics in dynamical systems at the undergraduate level. Accessible to readers with only a background in calculus, the book integrates both theory and computer experiments into its coverage of contemporary ideas in dynamics. It is designed as a gradual introduction to the basic mathematical ideas behind such topics as chaos, fractals, Newton's method, symbolic dynamics, the Julia set, and the Mandelbrot set, and includes biographies of some of the leading researchers in the field of dynamical systems. Mathematical and computer experiments are integrated throughout the text to help illustrate the meaning of the theorems presented. Chaotic Dynamical Systems Software, Labs 1-6 is a supplementary labouratory software package, available separately, that allows a more intuitive understanding of the mathematics behind dynamical systems theory. Combined with A First Course in Chaotic Dynamical Systems , it leads to a rich understanding of this emerging field.

A First Course in Discrete Dynamical Systems

Author: Richard A. Holmgren

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1441987320

Category: Mathematics

Page: 223

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Given the ease with which computers can do iteration it is now possible for almost anyone to generate beautiful images whose roots lie in discrete dynamical systems. Images of Mandelbrot and Julia sets abound in publications both mathematical and not. The mathematics behind the pictures are beautiful in their own right and are the subject of this text. Mathematica programs that illustrate the dynamics are included in an appendix.

Einführung in die Analysis dynamischer Systeme

Author: Manfred Denker

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 354026700X

Category: Mathematics

Page: 285

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Dynamische Systeme stellen einen unverzichtbaren Bestandteil mathematischer Modellbildung für Anwendungen aller Art dar, angefangen von Physik über Biologie bis hin zur Informatik. Dieser Band führt in diese Theorie ein und beschreibt Methoden und Dynamiken, wie sie für eine systematische Modellbildung auch in den Anwendungen notwendig erscheinen. Wesentliche Grundzüge der Theorie werden beispielhaft im ersten Kapitel erläutert. Es schließt sich eine Einführung in niedrig-dimensionale Dynamiken an (u.a. rationale Funktionen), gefolgt von topologischer Dynamik (z.B. Attraktoren, Entropie und chaotisches Verhalten), differenzierbarer Dynamik (z.B. Liapunoff-Exponenten, Strukturstabilität und Hyperbolizität), Ergodentheorie (z.B. Ergodensätze, invariante Maße, Konservativität) und schließlich thermodynamischer Formalismus (z.B. Gibbs-Theorie, Zetafunktionen).

Bildkompression mit Fraktalen

Author: Michael F. Barnsley,Lyman P. Hurd

Publisher: Vieweg+Teubner Verlag

ISBN: 9783322868299

Category: Technology & Engineering

Page: 232

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Das Buch, ursprünglich 1993 in englischer Sprache erschienen, ist das Standardwerk zu einem der wichtigsten Kompressionsverfahren für Bilddateien, geschrieben von den Erfindern Michael Barnsley und Lyman Hurd. Es spannt den Bogen von den mathematischen Grundlagen, von der Modellierung von "Realweltbildern" bis hin zur Realisierung in einer höheren Programmiersprache, gewinnt vor dem Hintergrund neuer Multimedia- und Speicheranforderungen hohe Aktualität. Übersetzt wurde das Werk sowohl von einem Mathematiker wie einem Informatiker. Das Werk erscheint in der neuen Reihe des Verlages Vieweg: Multimedia-Engineering.

The Joy of x

Die Schönheit der Mathematik

Author: Steven Strogatz

Publisher: Kein & Aber AG

ISBN: 3036992693

Category: Mathematics

Page: 352

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Mathematik durchdringt den ganzen Kosmos. Das weiß jeder, doch nur die wenigsten verstehen die Zusammenhänge wirklich. Steven Strogatz nimmt uns bei der Hand und spaziert mit uns durch diese Welt der Weisheit, Klarheit und Eleganz. Als Reiseleiter geht er neue, erfrischende Wege, deutet auf Besonderheiten, schildert Hintergründe und erklärt die unsichtbaren Mechanismen. Wir erfahren unter anderem von dem Wunder des Zählens, der genialen Einfachheit der Algebra, dem ewigen Erbe Newtons, dem Tango mit Quadraten, der Zweisamkeit von Primzahlen und der Macht des Unendlichen. Mit all seiner Begeisterung, seinem Scharfblick und seinem leichtem Ton hat Steven Strogatz ein herrliches Buch für alle geschrieben, die ihr Verständnis von Mathematik auf eine neue Art vertiefen möchten.

Chaotic Transitions in Deterministic and Stochastic Dynamical Systems

Applications of Melnikov Processes in Engineering, Physics, and Neuroscience

Author: Emil Simiu

Publisher: Princeton University Press

ISBN: 1400832500

Category: Mathematics

Page: 240

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The classical Melnikov method provides information on the behavior of deterministic planar systems that may exhibit transitions, i.e. escapes from and captures into preferred regions of phase space. This book develops a unified treatment of deterministic and stochastic systems that extends the applicability of the Melnikov method to physically realizable stochastic planar systems with additive, state-dependent, white, colored, or dichotomous noise. The extended Melnikov method yields the novel result that motions with transitions are chaotic regardless of whether the excitation is deterministic or stochastic. It explains the role in the occurrence of transitions of the characteristics of the system and its deterministic or stochastic excitation, and is a powerful modeling and identification tool. The book is designed primarily for readers interested in applications. The level of preparation required corresponds to the equivalent of a first-year graduate course in applied mathematics. No previous exposure to dynamical systems theory or the theory of stochastic processes is required. The theoretical prerequisites and developments are presented in the first part of the book. The second part of the book is devoted to applications, ranging from physics to mechanical engineering, naval architecture, oceanography, nonlinear control, stochastic resonance, and neurophysiology.

Differentialgleichungen und ihre Anwendungen

Author: Martin Braun

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642973418

Category: Mathematics

Page: 596

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Dieses richtungsweisende Lehrbuch für die Anwendung der Mathematik in anderen Wissenschaftszweigen gibt eine Einführung in die Theorie der gewöhnlichen Differentialgleichungen. Fortran und APL-Programme geben den Studenten die Möglichkeit, verschiedene numerische Näherungsverfahren an ihrem PC selbst durchzurechnen. Aus den Besprechungen: "Die Darstellung ist überall mathematisch streng und zudem ungemein anregend. Abgesehen von manchen historischen Bemerkungen ... tragen dazu die vielen mit ausführlichem Hintergrund sehr eingehend entwickelten praktischen Anwendungen bei. ... Besondere Aufmerksamkeit wird der physikalisch und technisch so wichtigen Frage nach Stabilität von Lösungen eines Systems von Differentialgleichungen gewidmet. Das Buch ist wegen seiner geringen Voraussetzungen und vorzüglichen Didaktik schon für alle Studenten des 3. Semesters geeignet; seine eminent praktische Haltung empfiehlt es aber auch für alle Physiker, die mit Differentialgleichungen und ihren Anwendungen umzugehen haben." #Physikalische Blätter#

Unsere einsame Erde

Author: Peter D. Ward,Donald Brownlee

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642565069

Category: Science

Page: 374

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Sind wir vielleicht allein im Universum? Die Antworten überraschen und führen den Leser auf eine faszinierende Reise von den vulkanischen Quellen des Ozeanbodens bis zum Jupiter-Mond. "...ein stellares Beispiel präziser Ausdruckskraft." (American Scientist)

Dunkle Materie und Dinosaurier

Die erstaunlichen Zusammenhänge des Universums

Author: Lisa Randall

Publisher: S. Fischer Verlag

ISBN: 3104030251

Category: Science

Page: 464

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Die Natur der Dunklen Materie gehört zu den spannendsten Fragen der Kosmologie. Die Bestseller-Autorin und Harvard-Professorin Lisa Randall nimmt uns in ihrem neuen Buch ›Dunkle Materie und Dinosaurier. Die erstaunlichen Zusammenhänge des Universums‹ mit auf eine Reise in die Welt der Physik und hilft uns zu verstehen, welche Rolle die Dunkle Materie bei der Entstehung unserer Galaxie, unseres Sonnensystems und sogar des Lebens selbst gespielt hat. Eindrucksvoll zeigt sie, wie die Wissenschaft neue Konzepte und Erklärungen für dieses weithin unbekannte Phänomen entwickelt und verwebt geschickt die Geschichte des Kosmos mit unserer eigenen. Ein Buch, das ein völlig neues Licht auf die tiefen Verbindungen wirft, die unsere Welt so maßgeblich mitgeprägt haben, und uns die außerordentliche Schönheit zeigt, die selbst den alltäglichsten Dingen innewohnt.

Einführung in die Mechanik und Symmetrie

Eine grundlegende Darstellung klassischer mechanischer Systeme

Author: Jerrold E. Marsden,Tudor S. Ratiu

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642568599

Category: Mathematics

Page: 598

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Symmetrie spielt in der Mechanik eine große Rolle. Dieses Buch beschreibt die Entwicklung zugrunde liegender Theorien. Besonderes Gewicht wird der Symmetrie beigemessen. Ursache hierfür sind Entwicklungen im Bereich dynamischer Systeme, der Einsatz geometrischer Verfahren und neue Anwendungen. Dieses Lehrbuch stellt Grundlagen bereit und beschreibt zahlreiche spezifische Anwendungen. Interessant für Physiker und Ingenieure. Ausgewählte Beispiele, Anwendungen, aktuelle Verfahren/Techniken veranschaulichen die Theorie.