Inhalt des Dokuments
Dynamik auf Netzwerken
Lehrveranstaltung
3233 L 520 im Wintersemester 2010/2011
Dozent: Dr. Philipp Hövel [1]
Vorlesung: (Beginn 27.10.)
Mi 10:30-12:00 (EW
731)
Für Studierende der Physik (Master
und Diplom-Hauptstudium)
und des Graduiertenkollegs 1558
(Nonequilibrium Collective Dynamics
in Condensed Matter and
Biological Systems).
When attending this course (lecture
plus exercises)
3 credit points within the ECTS
system can be obtained.
Zusammen mit der Lehrveranstaltung
Theoretische Physik VI: Vertiefung (Nichtgleichgewichtsstatistik) [2]
3233 L 154/5 kann diese Vorlesung zu einem physikalischen
Wahlpflichtmodul (grundlagenorientierte Studienrichtung) kombiniert
werden.
Eine weitere Lehrveranstaltung zum Thema
"Nichtlineare Dynamik in Physiologie und Medizin" [3]wird
von Dr. Markus Dahlem [4] im Wintersemester 2010/2011 angeboten.
Außerdem gibt es in diesem Semester ein ergänzendes Seminar
[5] zum Thema "Complex networks and applications".
Inhalte der Vorlesung
- Einführung
- Netzwerkcharakteristika
- Netzwerktopologien
- Grundlagen der Graphentheorie
- soziale Netzwerke
- Netzwerkmotive und neuronale Netzwerke
- adaptive Netzwerke
- Synchronisation
- Zeitverzögerung
Scheinkriterien
- aktive Teilnahme an der Vorlesung
- benotete Scheine werden auf der Grundlage einer
Rücksprache vergeben
Termine: Freitag (18. Februar) und Dienstag (22. Februar) ab 9:00 Uhr
Computer-Visualisierungen (OWL-Projekt)
Das Projekt Offensive Wissen durch Lernen [6] (OWL) hat zum Ziel, Inhalte der Vorlesung anschaulich mit kleinen Java-Programmen darzustellen. Auch für die Nichtlineare Dynamik gibt es einige Applets [7].
Literatur zur Lehrveranstaltung
Es ist ein
Semesteraparat zur Vorlesung [8] eingerichtet, der in der
Physikbibliothek verfügbar ist.
Literatur zum Thema der
Vorlesung:
- Claudius Gros: Complex and Adaptive Dynamical Systems: A Primer, Springer (2010)
- Niloy
Ganguly: Dynamics On and Of Complex Networks: Applications to
Biology, Computer Science, and the Social Sciences (Modeling and
Simulation in Science, Engineering and Technology), Springer
(2009)
- Mark Newman: Networks: An Introduction,
Oxford University Press (2010)
- Sergey N. Dorogovtsev: Lectures on Complex Networks (Oxford Master Series in Physics, Computational, and Theoretical Physics), Oxford University Press (2010)
- Guido Caldarelli: Scale-Free Networks: Complex Webs in Nature and Technology (Oxford Finance), Oxford University Press (2007)
- Marco Thiel: Nonlinear Dynamics
and Chaos: Advances and Perspectives (Understanding Complex
Systems), Springer (2010)
- Erik Mosekilde: Chaotic Synchronization: Applications to Living Systems (World Scientific Series on Nonlinear Science Series a), World Scientific (2002)
- Christof Koch: Biophysics of Computation:
Information Processing in Single Neurons [9], Oxford University Press
(1999)
Weitere Literatur zur nichtlinearen
Dynamik:
- Vadim S. Anishchenko: Nonlinear Dynamics of Chaotic and Stochastic Systems: Tutorial and Modern Developments (Springer Series in Synergetics)
- Luigi Fortuna: From Physics to Control Through an Emergent View (World Scientific Series on Nonlinear Science, Series B)
- Heinz Georg Schuster: Reviews of Nonlinear Dynamics and Complexity: Volume 1 (Annual Reviews of Nonlinear Dynamics and Complexity)
- Heinz Georg Schuster: Reviews of Nonlinear Dynamics and Complexity: Volume 2 (Annual Reviews of Nonlinear Dynamics and Complexity (Vch))
- Heinz Georg Schuster: Reviews of Nonlinear Dynamics and Complexity: Volume 3 (Annual Reviews of Nonlinear Dynamics and Complexity (Vch))
- Fatihcan M. Atay, Complex Time-Delay Systems, Springer (2010)
- A. L. Fradkov, I. V. Miroshnik, V. O. Nikiforov, Nonlinear and adaptive control of complex systems, Kluwer (1999)
- A. L. Fradkov, Cybernetical Physics: From Control of Chaos to Quantum Control, Springer, (2007)
- Eckehard Schöll, Hans Georg Schuster, Handbook of chaos control (Second completely revised and enlarged edition) Wiley (2008)
- Wolfram Just, Axel Pelster, Michael Schanz, Eckehard Schöll, Delayed Complex Systems: An Overview, Theme Issue of Phil. Trans. R. Soc. A 368, 303 (2010)
- Lutz Schimansky-Geier, Bernold Fiedler, Jürgen Kurths, Eckehard Schöll, Analysis and control of complex nonlinear processes in physics, chemistry and biology, World Scientific (2007)
- Thomas Erneux, Applied Delay Differential Equations, Springer (2009)
- Crispin W. Gardiner, Handbook of stochastic method, Springer (2004)
- Nicolas G. van Kampen, Stochastic processes in physics and chemistry, North-Holland Publ. (2008)
- Ruslan L. Stratonovich, Topics in the Theory of Random Noise, Vols. I and II, Gordon and Breach (1963)
- Ed Ott, Chaos in dynamical systems, Cambridge Univ. Press (2002)
- Aleksandr S. Mikhailov, Foundations of Synergetics I. Distributed Active Systems, Springer (1990)
- James D. Murray, Mathematical Biology,Vol. 19 of Biomathematics Texts, Springer (1989)
- Hermann Haken, Synergetics. Introduction and Advanced Topics, Springer (2004)
- John Guckenheimer, Nonlinear oscillations, dynamical systems, and bifurcations of vector fields, Springer (1986)
- Steven H. Strogatz, Nonlinear Dynamics And Chaos: With Applications To Physics Biology, Chemistry And Engineering (Studies in Nonlinearity), Westview Press (2000)
- Jack K. Hale and Sjoerd M. Verduyn Lunel, Introduction to functional differential equations, Springer (1993)
- Richard Bellman, and Kenneth L Cooke, Differential-difference equations, New York-London: Academic Press. (1963)
- A. Bellen and M. Zennaro and A. Bellen, Numerical Methods for Delay Differential Equations, Oxford Univ Pr (2003)
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