Dinamica non lineare e caos: Con applicazioni alla fisica, alla biologia, alla chimica e all'ingegneria

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Titolo originale:

Nonlinear Dynamics and Chaos: With Applications to Physics, Biology, Chemistry, and Engineering

Contenuto del libro:

L'obiettivo di questa terza edizione di Dinamica non lineare e caos: With Applications to Physics, Chemistry, and Engineering è lo stesso delle precedenti edizioni: fornire una buona base - e una piacevole esperienza! -- per tutti coloro che desiderano conoscere la dinamica non lineare e il caos da una prospettiva applicata.

La presentazione pone l'accento su metodi analitici, esempi concreti e intuizioni geometriche. La teoria viene sviluppata sistematicamente, a partire dalle equazioni differenziali del primo ordine e dalle loro biforcazioni, per poi passare all'analisi del piano di fase, ai cicli limite e alle loro biforcazioni, e culminare con le equazioni di Lorenz, il caos, le mappe iterate, il raddoppio del periodo, la rinormalizzazione, i frattali, gli attrattori strani e la sincronizzazione.

I prerequisiti sono la padronanza del calcolo multivariabile e dell'algebra lineare, nonché un primo corso di fisica.

Le modifiche apportate a questa edizione includono esercizi sostanziali sui modelli concettuali del cambiamento climatico, una trattazione aggiornata del modello SIR delle epidemie e modifiche (basate su ricerche recenti) sul modello Selkov della glicolisi oscillatoria. Equazioni, diagrammi e spiegazioni sono stati riconsiderati e spesso rivisti. Sono inoltre presenti circa 50 nuovi riferimenti, molti dei quali tratti dalla letteratura recente.

La novità più rilevante è un nuovo capitolo sul modello di Kuramoto. Questa icona della dinamica non lineare, introdotta nel 1975 dal fisico giapponese Yoshiki Kuramoto, è uno dei rari esempi di sistema non lineare ad alta dimensione che può essere risolto con mezzi elementari. Il libro fornisce un ingresso alla ricerca attuale sui sistemi complessi, sulla sincronizzazione e sulle reti, ma è accessibile anche ai neofiti.

Studenti e insegnanti hanno apprezzato il libro in passato per la sua eccezionale chiarezza e ricchezza di applicazioni, e il suo approccio generale e la sua struttura continuano a essere validi.