Lehrveranstaltung 3233 L 120 im Sommersemester 2018

Vorlesung:
Prof. Dr. Eckehard Schöll, PhD [1]

Übung:

Dr. Anna Zakharova [2]

Wahlpflichtveranstaltung oder Vertiefungsfach Nr. 3233 L 120 für Physik-Master-Studierende und Studierende anderer naturwissenschaftlicher Studiengänge.

Der Besuch dieser Lehrveranstaltung (VL+UE) entspricht 10 ECTS-Punkten.

Zusammen mit der LV Theoretische Physik V: Quantenmechanik II ergibt sich
das Pflichtmodul Theoretische Physik V/VI des Masterstudiengangs Physik.
grundlagenorientierte Studienrichtung: TP V und VI
anwendungsorientierte Studienrichtung: TP V oder VI

Die Vorlesung kann auch als Wahlpflichtfach (8 SWS) mit dem Seminar Nichtlineare Dynamik (Dynamics and control of complex networks) Nr. 3233 L 535 kombiniert werden (Insgesamt 12 ECTS-Punkte). 

This is a required course of the Master of Science (MSc)  in Physics program. When attending this course (lecture plus excercises) 10 credit points within the ECTS system can be obtained. 

The lectures will be taught in German, but during the first 15 minutes of each lecture an English summary of the previous lecture will be given.

Erasmus students are required to take an oral examination at the end of the semester to receive a grade.

Inhalt:

1. Dynamische Systeme und deterministisches Chaos
2. Kontrollkonzepte der nichtlinearen Dynamik, Chaoskontrolle
3. zeitverzögerte Rückkopplungsverfahren, Stabilitätsanalyse retardierter Differenzialgleichungen
4. gekoppelte Systeme und Netzwerke
5. Wechselspiel von Zeitverzögerung und Rauschen
6. Anwendung auf Laser
7. Anwendung auf Neurodynamik

Inhaltsverzeichnis [3]

Zeit und Ort:

Vorlesung (ab 17.04.2018):
Di 08:15 - 10:00, EW 203 
Do 08:15 - 10:00, EW 203

Übung (ab 30.04.2018):
Mo 12:15-13:45, EW 733

Die Tutorieneinteilung, Punkteverteilung und Scheinvergabe erfolgt über das Mosessystem [4]. Der Anmeldezeitraum geht vom 01.04. - 18.04.18 (18:00 Uhr). Eine spätere Anmeldung ist nicht möglich.

• 50% der Punkte aus den Übungszetteln (Abgabe in Dreiergruppen),
  aktive Teilnahme am Tutorium
• Bearbeitung und Vorstellung eines Projektes (Projektvorstellung in der letzten Vorlesungswoche)

Die Scheine werden elektronisch an das Prüfungsamt übermittelt.

Hörer anderer Universitäten beantragen bitte die Nebenhörerschaft, nähere Information gibt es auf der Webseite des Campus-Centers .

Nach Beantragung der Nebenhörerschaft erhalten Sie alle notwendig Unterlagen insbesondere die tubit Zugangsdaten für das Moses-Konto per Post zugeschickt.

Das Projekt Offensive Wissen durch Lernen [5] (OWL) hat zum Ziel, Inhalte der Vorlesung anschaulich mit kleinen Java-Programmen darzustellen. Auch für die Nichtlineare Dynamik gibt es einige Applets [6].

Die Bearbeitung erfolgt in Dreiergruppen. Abgabe ist Montags in der Übung.

Die Projektbeschreibungen gibt es hier: Projekte [13]

Grundlagen:

• Steven H. Strogatz, Nonlinear Dynamics And Chaos: With Applications To Physics Biology, Chemistry And Engineering (Studies in Nonlinearity), Westview Press (2000)
• Ed Ott, Chaos in dynamical systems, Cambridge Univ. Press (2002)
• John Guckenheimer, Nonlinear oscillations, dynamical systems, and bifurcations of vector fields, Springer (1986)

Weiterführende Literatur:

Dynamische Systeme:

• E. Schöll, S. Klapp, and P. Hövel, Control of self-organizing nonlinear systems, Springer (2016)
• Fatihcan M. Atay, Complex Time-Delay Systems, Springer (2010)
• Eckehard Schöll, Hans Georg Schuster, Handbook of chaos control (Second completely revised and enlarged edition) Wiley (2008)
• Hermann Haken, Synergetics. Introduction and Advanced Topics, Springer (2004)

Laserdynamik:

• K. Lüdge (Editor): Nonlinear Laser Dynamics – From Quantum Dots to Cryptography (WILEY-VCH Weinheim 2012)
• T. Erneux, P. Glorieux, Laser Dynamics, Cambridge Univ. Press (2010)
• H. Haken. Laser light dynamics. North Holland (1985)

Zeitverzögerte Dynamische Systeme:

• Thomas Erneux, Applied Delay Differential Equations, Springer (2009)
• A. Bellen and M. Zennaro and A. Bellen, Numerical Methods for Delay Differential Equations, Oxford Univ Pr (2003)

Stochastische Systeme:

• Crispin W. Gardiner, Handbook of stochastic method, Springer (2004)
• Nicolas G. van Kampen, Stochastic processes in physics and chemistry, North-Holland Publ. (2008)