統計動力學及其套用

統計動力學及其套用

《統計動力學及其套用》是2007年冶金工業出版社出版的圖書,作者是張太榮。

基本介紹

  • 書名:統計動力學及其套用
  • 作者:張太榮
  • 出版社:冶金工業出版社
  • 出版時間:2007年2月
  • 頁數:290 頁
  • 裝幀:平裝
  • ISBN:9787502441609
  • 版次:第1版
  • 商品尺寸:26 x 18.5 x 1.3 cm
  • 商品重量:499 g
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

本書共分九章,第1章簡要介紹了數理統計的基礎知識,並提及了現代隨機統計理論的levy分布等。第2章和第3章分別介紹了當今研究隨機動力學的主要手段:朗之萬方程和福克一普朗克方程。著重討論了求解這兩種方程的方法及其導出的結論。第4章論述了隨機行為之源——熱浴的漲落與耗散及其所遵循的基本規律:漲落耗散定理。第5章論述了隨機動力學的微觀描述——無規行走模型。第6章較詳細、系統地討論了反常擴散理論,介紹了迄今為止的最新研究成果。第7章介紹了蒙特卡羅數值模擬方法。第8章全面地論述了統計動力學所擴張出的最新領域——分子布朗馬達理論及其最新研究成果。第9章還介紹了計算機數字模擬計算方法(蒙特卡羅方法),以及常用的科學計算軟體Matlab。
本書可作為大學物理專業本科學生、研究生、教師以及理論物理研究工作者的參考書。

圖書目錄

1 機率論基礎
1.1 基本概念
1.1.1 機率的概念
1.1.2 機率的性質
1.2 隨機變數機率分布統計平均
1.2.1 隨機變數的概念
1.2.2 數學期望
1.2.3 幾個常用的分布函式
1.3 中心極限定理lèvy分布
1.3.1 特徵函式
1.3.2 中心極限定理
1.3.3 lèvy分布
1.4 時間鏈與馬爾可夫過程
1.4.1 躍遷機率密度
1.4.2 純粹隨機過程
1.4.3 馬爾可夫過程
1.5 維納一欽欣定理
2 布朗運動的動力學描述——朗之萬方程
2.1 布朗運動和擴散現象
2.1.1 布朗運動的實驗現象
2.1.2 愛因斯坦對布朗運動的解釋
2.1.3 阿伏伽德羅常數的測量
2.1.4 用計算機模擬布朗粒子的運動
2.2 布朗運動的動力學描述——朗之萬方程
2.2.1 經典朗之萬方程的建立
2.2.2 經典朗之萬方程的簡單套用
2.2.3 熱力學噪聲的簡單介紹
2.3 昂斯坦一烏倫貝克過程(L.s.Onstein-G.E.Uhlenbeck)
2.3.1 烏倫貝克過程的形式解
2.3.2 矩的計算
2.3.3 關聯函式
2.3.4 傅立葉變換解(Rice’s方法)
2.4 非線性朗之萬方程
2.5 朗之萬方程的數值解
3 福克一普朗克方程
3.1 福克一普朗克方程的導出
3.1.1 克萊默斯一莫依爾展式
3.1.2 從朗之萬方程推導福克一普朗克方程
3.1.3 從主方程導出福克一普朗克方程
3.2 福克一普朗克方程解的基本形式
3.2.1 線性和穩定情形下的幾率流
3.2.2 短時間隔的躍遷密度函式
3.2.3 路徑積分求解幾率密度分布函式
3.3 多變數的福克一普朗克方程
3.4 福克一普朗克方程解的幾種解
3.4.1 標度理論
3.4.2 定態解
3.4.3 昂斯坦一烏倫貝克過程
3.4.4 特徵函式方法
3.5 福克一普朗克方程的簡化(坐標縮並)
3.6 絕熱近似
3.7 克萊默斯方程的解
3.7.1 克萊默斯方程的形式
3.7.2 克萊默斯方程在諧振子勢中的解
3.8 勢阱中的布朗粒子的擴散
4 漲落耗散理論
4.2 經典朗之萬方程與隨機力
4.3 廣義朗之萬方程
4.4 線性回響理論
4.5 漲落耗散定理
4.6 力的關聯
4.7 量子布朗運動的主要特徵
4.7.1 量子漲落耗散定理及其含義
4.7.2 阻尼諧振子中的量子耗散
4.7.3 非線性量子系統中的耗散——廣義的量子朗之萬方程
4.7.4 路徑積分與影響作用量
5 布朗運動的連續時間無規行走描述
5.1 經典的隨機行走模型
5.2 連續時間隨機行走模型
5.3 標準長尾分布的連續時間隨機行走模型
5.3.1 標準長尾分布的模型
5.3.2 標準長尾分布的方均位移和擴散的分類
5.3.3 標準長尾分布的密度函式
5.4 標準長尾分布導致的非馬爾可夫過程
5.5 馬爾可夫與非馬爾可夫演化
6 反常擴散現象
6.1 朗之萬方程與反常擴散的描述
6.2 隨機環境中的lèvy飛行
6.2.1 “淬火近似”的朗之萬方程的描述
6.2.2 “淬火近似”的福克一普朗克方程的描述(微擾理論)
6.3 分數微分方程和分數波動方程
6.3.1 分數擴散和波動方程
6.3.2 分數擴散和波動方程的一般求解
6.3.3 分數擴散方程的特殊性質
6.3.4 半空問中的分數擴散
6.4 分數主方程所描述的反常擴散
6.5 分數動力學方程的解及其套用
6.5.1 分數導數和分數積分的定義、性質
6.5.2 分數動力學方程
6.5.3 特殊情況的分數動力學方程導致的布朗粒子的運動特徵
6.5.4 分數動力學方程的解
6.5.5 分數動力學方程的解的標量性質
6.6 分數福克一普朗克方程
6.6.1 關於時間的分數福克一普朗克方程的引入
6.6.2 關於時間的分數福克一普朗克方程的求解
6.6.3 分數福克一普朗克方程的套用
6.6.4 布朗粒子的首通時間
6.7 在外力場中的lèvy飛行
6.7.1 lèvy飛行現象
6.7.2 自由場中的lèvy飛行
6.7.3 恆力場中的lèvy飛行
6.7.4 諧振子勢中的lèvy飛行
6.8 連續時間隨機行走對反常擴散的描述
6.8.1 連續時間隨機行走CTRW模型的回顧
6.8.2 長等待與欠擴散
6.8.3 長跳躍與l色vy飛行
6.8.4 長等待和長跳躍之間的競爭
6.9 廣義統計熱力學對反常擴散的描述
6.9.1 廣義商的定義
6.9.2 內能約束的選擇
6.9.3 q關聯的廣義商與分數指數的方均位移
7 蒙特卡羅數值模擬方法
7.1 產生隨機子樣的基本方法
7.1.1 由已知分布產生隨機子樣
7.1.2 篩選抽樣方法
7.1.3 變換抽樣方法
7.1.4 近似抽樣方法
7.2 用蒙特卡羅方法求解隨機微分方程
7.2.1 求解朗之萬方程
7.2.2 求解福克—普朗克方程(FPE)
7.2.3 隨機的龍格一庫塔算法
7.3 蒙特卡羅方法對主方程的模擬
7.3.1 蒙特卡羅方法對主方程差分解的模擬
7.3.2 蒙特卡羅對主方程的直接模擬
8 分子布朗馬達
8.1 分子馬達的基本概念和現象
8.1.1 斯莫洛克沃斯基棘輪一費曼棘輪
8.1.2 傾斜的斯莫洛克沃斯基一費曼棘輪
8.1.3 弱噪聲極限
8.1.4 溫度棘輪和棘輪效應
8.1.5 漸進分析
8.1.6 流的反轉
8.1.7 居里(curie):原則和布里淵(Brillouin)佯謬
8.2 分子馬達的一般結構
8.2.1 模型
8.2.2 對稱性
8.2.3 主要的棘輪類型
8.2.4 分子馬達的熱力學環境
8.2.5 非平衡擾動
8.2.6 超對稱
8.2.7 流逆轉的修正
8.2.8 勢壘隧穿極限
8.3 閃爍棘輪
8.3.1 閃爍的快、慢極限
8.3.2 閃爍棘輪的構造
8.4 傾斜棘輪
8.4.1 漲落力棘輪
8.4.2 搖擺棘輪
8.4.3 慣性的影響
8.4.4 二維系統與商棘輪
8.4.5 超擴散
8.4.6 受分叉噪聲調製的溫度棘輪
8.4.7 漂移棘輪
8.5 生物分子馬達
8.5.1 分子馬達的生物學模型
8.5.2 泛醌(輔酶Q)的擴散(跨膜輸運問題)
8.6 布朗馬達的效率
8.6.1 布朗馬達效率的漸進解析形式——與卡諾效率的比較
8.6.2 周期勢驅動的布朗馬達的整流效率
8.6.3 周期驅動布朗馬達整流效率
9 Mat.1ab基礎
9.1 Matlab套用的環境
9.1.1 Matlab的安裝
9.1.2 Matlab的操作桌面簡介
9.2 Matlab基礎
9.2.1 命令窗操作初步
9.3 Matlab的數值計算
9.3.1 矩陣和數組
9.3.2 利用矩陣運算求解線性方程組
9.3.3 微分的數值運算
9.3.4 積分的數值運算
9.4 數據可視化處理
9.4.1 二維繪圖的基本知識
9.4.2 三維繪圖基本知識
9.4.3 曲面模型的建立
9.4.4 繪圖工具一互動繪圖
9.5 對微分方程的求解
9.5.1 微分方程的解析解法
9.5.2 微分方程的數值解法
9.6 Matlab編程基礎
9.7 積分變換
9.7.2 傅立葉變換
9.7.3 梅林變換
9.7.4 漢克爾變換
9.7.5 Z變換
9.8 機率論與數理統計問題的matlab求解
9.8.1 機率分布與偽隨機數的生成
9.8.2 隨機動力學的計算機模擬
參考文獻

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