《複雜系統的湧現動力學 : 從同步到集體輸運（下冊 ）》是2019年06月01日科學出版社出版的圖書，作者是鄭志剛。
基本介紹
- 書名：複雜系統的湧現動力學 : 從同步到集體輸運（下冊 ）
- 作者：鄭志剛
- ISBN：9787508855974
- 頁數：644
- 定價：149.00元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2019年06月01日
- 裝幀：圓脊精裝
- 開本：B5
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
由大量單元組成的複雜系統會產生豐富多彩的自組織與集體行為，近幾年成為多交叉領域長盛不衰的研究熱點。複雜系統的一個重要特徵是湧現，即在整體層面會呈現出各種各樣個體所不具備的行為。本書以複雜系統中普遍存在的同步與非平衡輸運等湧現行為為切入點，以非線性動力學、統計物理學、序參量動力學理論等為理論工具，重點剖析了相振子、混沌振子及其複雜網路的同步、時空隨機共振、時空斑圖與非線性波、集體定向輸運及低維體系熱傳導與熱器件等現象，並探討了這些看似不同的現象之間的內在機制、共性和聯繫。 本書分上下冊，上冊包括第1～4章，下冊包括第5～7章。
圖書目錄
（下冊）
叢書序
前言
第5章 時空隨機共振與波傳播 359
5.1 陣列加強的隨機共振與時空同步 359
5.1.1 陣列加強隨機共振 359
5.1.2 相干隨機共振與時空同步 362
5.1.3 時空隨機共振與φ4成核理論 364
5.1.4 時空隨機共振的實驗驗證 366
5.1.5 Swift-Hohenberg系統中的時空隨機共振 368
5.1.6 全局耦合系統中的時空隨機共振效應 372
5.1.7 雙隨機共振 375
5.2 可激發介質的時空動力學與波 377
5.2.1 神經系統 377
5.2.2 可激發介質 380
5.2.3 一維可激發介質中的行波 385
5.2.4 斑圖動力學簡述 388
5.2.5 二維背囑項空間中的行波：螺旋波 390
5.2.6 缺陷對行波的影響 393
5.3 可激發網路系統的自持續振盪 397
5.3.1 主超前相位驅動方法 399
5.3.2 可激發網路的自持續組拳格精振盪 401
5.3.3 自持續振盪的波源和波傳播路徑 405
5.4 基因調控網路的自持續振盪 408
5.4.1 基因調控網路簡介 408
5.4.2 基於DPAD的功能權重方法 411
5.4.3 基因調控網路振盪斑圖的功能骨架與振盪核心 413
5.4.4 網路的基本振盪模體與混沌振盪模體 416
5.5 噪聲對可激發介質的作用 418
5.5.1 噪聲驅動可激發系統中的相干共振 418
5.5.2 噪聲對波的傳播的恥婚提影響 422
5.5.3 噪聲與時空斑圖的形成及轉換 428
5.5.4 噪聲對可激發介質同步的影響 436
第6章 耦合鏈的相變與非線性動力學 441
6.1 FK格點鏈與基態 442
6.1.1 FK模型 442
6.1.2 平衡態位形結構與標準映象 443
6.1.3 基態與相圖 445
6.2 公頁刪愉度{非公度轉變 447
6.2.1 公度基態與公度{非公度轉變 447
6.2.2 非公度基態與Aubry相變 449
6.2.3 缺陷、界面與亞穩態 453
6.3 常外力驅動下FK系統的耗散動力學 455
6.3.1 Middleton禁越規則 455
6.3.2 常外力驅動下的定態不變性與動力學殼函式 456
6.3.3 脫釘相變 458
6.4 周期力驅動FK系統的耗散動力學與共振行為 460
6.4.1 周期開關常外力下的運動 461
6.4.2 餘弦力驅動下的鎖模行為 462
6.5 欠阻尼FK系統的低速動力采檔學 466
6.5.1 直流外力驅動下的小阻尼FK系統 466
6.5.2 連續化極限：sine-Gordon方程 468
6.5.3 低速區的共振台階的機制及平均場理論 472
6.5.4 平均場只記應剃理論的物理解釋 477
6.5.5 共振台階上的動力學 480
6.6 欠阻尼FK系統的高速動力學 482
6.6.1 周期解的穩定性分析 482
6.6.2 周期邊界危淚諒條件：M=0的情形 483
6.6.3 周期邊界條件：M>0的情形 485
6.7 FK系統的拓撲動力學性質 488
6.7.1 動力學收縮因子與偏離因子 488
6.7.2 反扭結的產生及影響 491
6.7.3 從低速區向高速區的躍變 493
6.8 非凸耦合FK系統的時空動力學 495
6.8.1 正弦耦合的FK系統 495
6.8.2 轉子呼吸子 497
6.8.3 非凸耦合對低速區共振的破壞 500
第7章 格點鏈的非平衡合作輸運 503
7.1 耦合鏈系統的集體擴散性質 504
7.1.1 噪聲驅動的FK鏈 504
7.1.2 線性回響：擴散的加強效應 506
7.1.3 非線性回響：遷移過程的抑制效應 510
7.2 熱力學棘輪與布朗馬達 511
7.2.1 概述 511
7.2.2 Feynman熱力學棘輪 513
7.2.3 多種多樣的布朗馬達 518
7.2.4 脈動棘輪系統的定向輸運 522
7.2.5 搖擺棘輪系統的定向輸運 525
7.3 生物分子馬達簡介 527
7.3.1 多種多樣的分子馬達 527
7.3.2 分子馬達的機械化學性質 531
7.3.3 分子馬達的運動模式 534
7.4 耦合布朗馬達與集體定向輸運 537
7.4.1 耦合鏈在棘輪勢中的集體定向輸運 537
7.4.2 耦合鏈在對稱勢中的集體定向輸運 546
7.4.3 集體定向輸運的調控：含時耦合 552
7.4.4 集體定向輸運的調控：行波驅動 554
7.5 FK系統與低維晶格系統的熱傳導研究 560
7.5.1 概述 560
7.5.2 熱傳導基本模型與概念 562
7.5.3 一維FK鏈中的熱傳導問題：聲子{晶格相互作用 566
7.6 熱整流與熱器件 569
7.6.1 熱整流器 569
7.6.2 熱二極體與Kapitza熱阻 572
7.6.3 負微分熱阻：從熱三極體到熱邏輯門與熱存儲器 578
7.7 熱流的棘輪效應 582
7.7.1 非對稱晶格鏈的熱流棘輪效應 582
7.7.2 均勻格點鏈單端熱源調製的熱流棘輪效應 586
7.7.3 時時零溫差熱源調製下的熱流棘輪效應 589
參考文獻 595
中英文對照索引 639
彩圖
（上冊）
第1章 複雜性：從簡單開始 1
第2章 從Huygens到Kuramoto：同步的相變動力學 95
第3章 混沌系統的同步動力學 177
第4章 複雜網路上的同步動力學 254
叢書序
前言
第5章 時空隨機共振與波傳播 359
5.1 陣列加強的隨機共振與時空同步 359
5.1.1 陣列加強隨機共振 359
5.1.2 相干隨機共振與時空同步 362
5.1.3 時空隨機共振與φ4成核理論 364
5.1.4 時空隨機共振的實驗驗證 366
5.1.5 Swift-Hohenberg系統中的時空隨機共振 368
5.1.6 全局耦合系統中的時空隨機共振效應 372
5.1.7 雙隨機共振 375
5.2 可激發介質的時空動力學與波 377
5.2.1 神經系統 377
5.2.2 可激發介質 380
5.2.3 一維可激發介質中的行波 385
5.2.4 斑圖動力學簡述 388
5.2.5 二維背囑項空間中的行波：螺旋波 390
5.2.6 缺陷對行波的影響 393
5.3 可激發網路系統的自持續振盪 397
5.3.1 主超前相位驅動方法 399
5.3.2 可激發網路的自持續組拳格精振盪 401
5.3.3 自持續振盪的波源和波傳播路徑 405
5.4 基因調控網路的自持續振盪 408
5.4.1 基因調控網路簡介 408
5.4.2 基於DPAD的功能權重方法 411
5.4.3 基因調控網路振盪斑圖的功能骨架與振盪核心 413
5.4.4 網路的基本振盪模體與混沌振盪模體 416
5.5 噪聲對可激發介質的作用 418
5.5.1 噪聲驅動可激發系統中的相干共振 418
5.5.2 噪聲對波的傳播的恥婚提影響 422
5.5.3 噪聲與時空斑圖的形成及轉換 428
5.5.4 噪聲對可激發介質同步的影響 436
第6章 耦合鏈的相變與非線性動力學 441
6.1 FK格點鏈與基態 442
6.1.1 FK模型 442
6.1.2 平衡態位形結構與標準映象 443
6.1.3 基態與相圖 445
6.2 公頁刪愉度{非公度轉變 447
6.2.1 公度基態與公度{非公度轉變 447
6.2.2 非公度基態與Aubry相變 449
6.2.3 缺陷、界面與亞穩態 453
6.3 常外力驅動下FK系統的耗散動力學 455
6.3.1 Middleton禁越規則 455
6.3.2 常外力驅動下的定態不變性與動力學殼函式 456
6.3.3 脫釘相變 458
6.4 周期力驅動FK系統的耗散動力學與共振行為 460
6.4.1 周期開關常外力下的運動 461
6.4.2 餘弦力驅動下的鎖模行為 462
6.5 欠阻尼FK系統的低速動力采檔學 466
6.5.1 直流外力驅動下的小阻尼FK系統 466
6.5.2 連續化極限：sine-Gordon方程 468
6.5.3 低速區的共振台階的機制及平均場理論 472
6.5.4 平均場只記應剃理論的物理解釋 477
6.5.5 共振台階上的動力學 480
6.6 欠阻尼FK系統的高速動力學 482
6.6.1 周期解的穩定性分析 482
6.6.2 周期邊界危淚諒條件：M=0的情形 483
6.6.3 周期邊界條件：M>0的情形 485
6.7 FK系統的拓撲動力學性質 488
6.7.1 動力學收縮因子與偏離因子 488
6.7.2 反扭結的產生及影響 491
6.7.3 從低速區向高速區的躍變 493
6.8 非凸耦合FK系統的時空動力學 495
6.8.1 正弦耦合的FK系統 495
6.8.2 轉子呼吸子 497
6.8.3 非凸耦合對低速區共振的破壞 500
第7章 格點鏈的非平衡合作輸運 503
7.1 耦合鏈系統的集體擴散性質 504
7.1.1 噪聲驅動的FK鏈 504
7.1.2 線性回響：擴散的加強效應 506
7.1.3 非線性回響：遷移過程的抑制效應 510
7.2 熱力學棘輪與布朗馬達 511
7.2.1 概述 511
7.2.2 Feynman熱力學棘輪 513
7.2.3 多種多樣的布朗馬達 518
7.2.4 脈動棘輪系統的定向輸運 522
7.2.5 搖擺棘輪系統的定向輸運 525
7.3 生物分子馬達簡介 527
7.3.1 多種多樣的分子馬達 527
7.3.2 分子馬達的機械化學性質 531
7.3.3 分子馬達的運動模式 534
7.4 耦合布朗馬達與集體定向輸運 537
7.4.1 耦合鏈在棘輪勢中的集體定向輸運 537
7.4.2 耦合鏈在對稱勢中的集體定向輸運 546
7.4.3 集體定向輸運的調控：含時耦合 552
7.4.4 集體定向輸運的調控：行波驅動 554
7.5 FK系統與低維晶格系統的熱傳導研究 560
7.5.1 概述 560
7.5.2 熱傳導基本模型與概念 562
7.5.3 一維FK鏈中的熱傳導問題：聲子{晶格相互作用 566
7.6 熱整流與熱器件 569
7.6.1 熱整流器 569
7.6.2 熱二極體與Kapitza熱阻 572
7.6.3 負微分熱阻：從熱三極體到熱邏輯門與熱存儲器 578
7.7 熱流的棘輪效應 582
7.7.1 非對稱晶格鏈的熱流棘輪效應 582
7.7.2 均勻格點鏈單端熱源調製的熱流棘輪效應 586
7.7.3 時時零溫差熱源調製下的熱流棘輪效應 589
參考文獻 595
中英文對照索引 639
彩圖
（上冊）
第1章 複雜性：從簡單開始 1
第2章 從Huygens到Kuramoto：同步的相變動力學 95
第3章 混沌系統的同步動力學 177
第4章 複雜網路上的同步動力學 254
