Introduction to Applied Nonlinear Dynamical Systems and Chaos

Author: Stephen Wiggins

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1475740670

Category: Mathematics

Page: 672

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This volume is an introduction to applied nonlinear dynamics and chaos. The emphasis is on teaching the techniques and ideas that will enable students to take specific dynamical systems and obtain some quantitative information about their behavior. The new edition has been updated and extended throughout, and contains an extensive bibliography and a detailed glossary of terms.

Introduction to Applied Nonlinear Dynamiccal Systems and Chaos, 2nd Ed, Stephen Wiggins, 2003

Introduction to Applied Nonlinear Dynamiccal Systems and Chaos,

Author: Springer-Verlag New York, Inc

Publisher: Bukupedia

ISBN: N.A

Category: Mathematics

Page: 864

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Series Preface Mathematics is playing an ever more important role in the physical and biological sciences, provoking a blurring of boundaries between scientific disciplines and a resurgence of interest in the modern as well as the classical techniques of applied mathematics. This renewal of interest, both in research and teaching, has led to the establishment of the series Texts in Applied Mathematics (TAM). The development of new courses is a natural consequence of a high level of excitement on the research frontier as newer techniques, such as numerical and symbolic computer systems, dynamical systems, and chaos, mix with and reinforce the traditional methods of applied mathematics. Thus, the purpose of this textbook series is to meet the current and future needs of these advances and to encourage the teaching of new courses. TAM will publish textbooks suitable for use in advanced undergraduate and beginning graduate courses, and will complement the Applied Mathematical Sciences (AMS) series, which will focus on advanced textbooks and research-level monographs. Pasadena, California J.E. Marsden Providence, Rhode Island L. Sirovich College Park, Maryland S.S. Antman

Gewöhnliche Differentialgleichungen

Author: Vladimir I. Arnold

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642564801

Category: Mathematics

Page: 344

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nen (die fast unverändert in moderne Lehrbücher der Analysis übernommen wurde) ermöglichten ihm nach seinen eigenen Worten, "in einer halben Vier telstunde" die Flächen beliebiger Figuren zu vergleichen. Newton zeigte, daß die Koeffizienten seiner Reihen proportional zu den sukzessiven Ableitungen der Funktion sind, doch ging er darauf nicht weiter ein, da er zu Recht meinte, daß die Rechnungen in der Analysis bequemer auszuführen sind, wenn man nicht mit höheren Ableitungen arbeitet, sondern die ersten Glieder der Reihenentwicklung ausrechnet. Für Newton diente der Zusammenhang zwischen den Koeffizienten der Reihe und den Ableitungen eher dazu, die Ableitungen zu berechnen als die Reihe aufzustellen. Eine von Newtons wichtigsten Leistungen war seine Theorie des Sonnensy stems, die in den "Mathematischen Prinzipien der Naturlehre" ("Principia") ohne Verwendung der mathematischen Analysis dargestellt ist. Allgemein wird angenommen, daß Newton das allgemeine Gravitationsgesetz mit Hilfe seiner Analysis entdeckt habe. Tatsächlich hat Newton (1680) lediglich be wiesen, daß die Bahnkurven in einem Anziehungsfeld Ellipsen sind, wenn die Anziehungskraft invers proportional zum Abstandsquadrat ist: Auf das Ge setz selbst wurde Newton von Hooke (1635-1703) hingewiesen (vgl. § 8) und es scheint, daß es noch von weiteren Forschern vermutet wurde.

Differentialgleichungen und ihre Anwendungen

Author: Martin Braun

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642975151

Category: Mathematics

Page: 598

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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#

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.

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.

Introduction to Mechanics and Symmetry

A Basic Exposition of Classical Mechanical Systems

Author: J.E. Marsden,Tudor Ratiu

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 0387217924

Category: Science

Page: 586

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A development of the basic theory and applications of mechanics with an emphasis on the role of symmetry. The book includes numerous specific applications, making it beneficial to physicists and engineers. Specific examples and applications show how the theory works, backed by up-to-date techniques, all of which make the text accessible to a wide variety of readers, especially senior undergraduates and graduates in mathematics, physics and engineering. This second edition has been rewritten and updated for clarity throughout, with a major revamping and expansion of the exercises. Internet supplements containing additional material are also available.

Differential Equations, Dynamical Systems, and an Introduction to Chaos

Author: Morris W. Hirsch,Stephen Smale,Robert L. Devaney

Publisher: Academic Press

ISBN: 0123820103

Category: Mathematics

Page: 418

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Hirsch, Devaney, and Smale's classic Differential Equations, Dynamical Systems, and an Introduction to Chaos has been used by professors as the primary text for undergraduate and graduate level courses covering differential equations. It provides a theoretical approach to dynamical systems and chaos written for a diverse student population among the fields of mathematics, science, and engineering. Prominent experts provide everything students need to know about dynamical systems as students seek to develop sufficient mathematical skills to analyze the types of differential equations that arise in their area of study. The authors provide rigorous exercises and examples clearly and easily by slowly introducing linear systems of differential equations. Calculus is required as specialized advanced topics not usually found in elementary differential equations courses are included, such as exploring the world of discrete dynamical systems and describing chaotic systems. Classic text by three of the world's most prominent mathematicians Continues the tradition of expository excellence Contains updated material and expanded applications for use in applied studies

Partielle Differentialgleichungen und numerische Methoden

Author: Stig Larsson,Vidar Thomee

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3540274227

Category: Mathematics

Page: 272

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Das Buch ist für Studenten der angewandten Mathematik und der Ingenieurwissenschaften auf Vordiplomniveau geeignet. Der Schwerpunkt liegt auf der Verbindung der Theorie linearer partieller Differentialgleichungen mit der Theorie finiter Differenzenverfahren und der Theorie der Methoden finiter Elemente. Für jede Klasse partieller Differentialgleichungen, d.h. elliptische, parabolische und hyperbolische, enthält der Text jeweils ein Kapitel zur mathematischen Theorie der Differentialgleichung gefolgt von einem Kapitel zu finiten Differenzenverfahren sowie einem zu Methoden der finiten Elemente. Den Kapiteln zu elliptischen Gleichungen geht ein Kapitel zum Zweipunkt-Randwertproblem für gewöhnliche Differentialgleichungen voran. Ebenso ist den Kapiteln zu zeitabhängigen Problemen ein Kapitel zum Anfangswertproblem für gewöhnliche Differentialgleichungen vorangestellt. Zudem gibt es ein Kapitel zum elliptischen Eigenwertproblem und zur Entwicklung nach Eigenfunktionen. Die Darstellung setzt keine tiefer gehenden Kenntnisse in Analysis und Funktionalanalysis voraus. Das erforderliche Grundwissen über lineare Funktionalanalysis und Sobolev-Räume wird im Anhang im Überblick besprochen.

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.

Lineare Algebra

Author: Werner Greub

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642663850

Category: Mathematics

Page: 222

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Differential Equations and Their Applications

An Introduction to Applied Mathematics

Author: Martin Braun

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9780387978949

Category: Mathematics

Page: 578

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Used in undergraduate classrooms across the USA, this is a clearly written, rigorous introduction to differential equations and their applications. Fully understandable to students who have had one year of calculus, this book distinguishes itself from other differential equations texts through its engaging application of the subject matter to interesting scenarios. This fourth edition incorporates earlier introductory material on bifurcation theory and adds a new chapter on Sturm-Liouville boundary value problems. Computer programs in C, Pascal, and Fortran are presented throughout the text to show readers how to apply differential equations towards quantitative problems.

Introduction to Mathematical Systems Theory

A Behavioral Approach

Author: J.C. Willems,J.W. Polderman

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1475729537

Category: Mathematics

Page: 424

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Using the behavioural approach to mathematical modelling, this book views a system as a dynamical relation between manifest and latent variables. The emphasis is on dynamical systems that are represented by systems of linear constant coefficients. The first part analyses the structure of the set of trajectories generated by such dynamical systems, and derives the conditions for two systems of differential equations to be equivalent in the sense that they define the same behaviour. In addition the memory structure of the system is analysed through state space models. The second part of the book is devoted to a number of important system properties, notably controllability, observability, and stability. In the third part, control problems are considered, in particular stabilisation and pole placement questions. Suitable for advanced undergraduate or beginning graduate students in mathematics and engineering, this text contains numerous exercises, including simulation problems, and examples, notably of mechanical systems and electrical circuits.

Einführung in die Dynamik

Author: Friedrich Pfeiffer,Thorsten Schindler

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642410464

Category: Technology & Engineering

Page: 223

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Eine Einführung in die Grundlagen und Anwendungen der Dynamik mit besonderer Betonung der Schwingungen für Studierende und Praktiker der Ingenieurwissenschaften. Behandelt werden • die Grundgesetze der Kinematik und Kinetik, die Prinzipien von d’Alembert, Jourdain und Hamilton sowie die Lagrange‘schen und Newton-Euler‘schen Bewegungsgleichungen • Lineare diskrete und kontinuierliche Schwingungssysteme, Lösungsverfahren sowie Approximationsmethoden von Ritz und Galerkin, Zeitverhalten, Stabilität • Nichtlineare Mechanik, Lösungsverfahren am Beispiel des Schwingers mit einem Freiheitsgrad, Stabilität • Phänomene der Schwingungsentstehung; fremderregte, parametererregte und selbsterregte Schwingungen Die 3. Auflage dieses gut eingeführten Werks wurde gründlich überarbeitet, didaktisch verbessert und aktualisiert sowie an internationale Anforderungen angepasst.

Nonlinear Ordinary Differential Equations

An Introduction to Dynamical Systems

Author: Dominic William Jordan,Peter Smith

Publisher: Oxford University Press, USA

ISBN: 9780198565628

Category: Mathematics

Page: 550

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The text of this edition has been revised to bring it into line with current teaching, including an expansion of the material on bifurcations and chaos. It is directed towards practical applications of the theory with examples and problems.

Applied Nonlinear Dynamics

Analytical, Computational and Experimental Methods

Author: Ali H. Nayfeh

Publisher: Wiley-VCH

ISBN: 9780471593485

Category: Mathematics

Page: 685

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Applied Nonlinear Dynamics provides a coherent and unified treatment of analytical, computational, and experimental methods and concepts of nonlinear dynamics. The fascinating phenomenon of chaos is explored, and the many routes to chaos are treated at length. Methods of controlling bifurcations and chaos are described. Numerical methods and tools to characterize motions are examined in detail, Poincare sections, Fourier spectra, polyspectra, autocorrelation functions, Lyapunov exponents, and dimension calculations are presented as analytical and experimental tools for analyzing the motion of nonlinear systems. This book contains numerous worked-out examples that illustrate the new concepts of nonlinear dynamics. Moreover, it contains many exercises that can be used both to reinforce concepts discussed in the chapters and to assess the progress of students. Students who thoroughly cover this book will be well prepared to make significant contributions in research efforts.