非線性科學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用

前言
緒論
第一章 非線性科學(xué)研究動(dòng)態(tài)
1.1 非線性科學(xué)研究的主要內(nèi)容
1.1.1 非線性映射的宏觀特性
1.1.2 混沌與分形
1.1.3 動(dòng)力系統(tǒng)的時(shí)間反演問(wèn)題
1.1.4 自組織與耗散結(jié)構(gòu)
1.1.5 隨機(jī)非線性微分方程
1.1.6 湍流
1.1.7 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
1.1.8 孤立子與擬序結(jié)構(gòu)
1.1.9 復(fù)雜性研究
1.2 非線性科學(xué)研究的主要課題
1.3 國(guó)內(nèi)外進(jìn)展
第二章 非線性概念、特性及應(yīng)用
2.1 從線性到非線性
2.2 世界在本質(zhì)上是非線性的
2.2.1 非線性振動(dòng)系統(tǒng)的非線性微分方程的常見(jiàn)類(lèi)型
2.2.2 分岔序列和混沌行為的常微分方程
2.2.3 其他領(lǐng)域的非線性方程
2.3 非線性現(xiàn)象及概念
2.3.1 什么是非線性科學(xué)
2.3.2 非線性概念
2.4 非線性科學(xué)的動(dòng)力學(xué)思想
2.5 非線性現(xiàn)象的主要特性
2.6 非線性理論應(yīng)用舉例
2.6.1 使哈勃空間望遠(yuǎn)鏡相形見(jiàn)絀的新穎設(shè)計(jì)
2.6.2 發(fā)光二級(jí)管（LED）“燈泡”的研制
2.6.3 非線性力學(xué)
2.6.4 非線性振動(dòng)
2.6.5 非線性化學(xué)振蕩
2.6.6 單擺的非線性特性
2.6.7 通信網(wǎng)系統(tǒng)的非線性特征
2.6.8 非線性技術(shù)在高速列車(chē)輪上的應(yīng)用
2.6.9 非線性規(guī)劃
2.6.10 非線性技術(shù)在媒體傳播中的應(yīng)用
2.6.11 股市系統(tǒng)的非線性性質(zhì)
2.7 非線性中的哲學(xué)思想
2.7.1 從簡(jiǎn)單到復(fù)雜
2.7.2 從機(jī)械決定論到辯證決定論
2.7.3 從封閉、被動(dòng)到開(kāi)放、能動(dòng)
小結(jié)
思考題
第三章 研究方法與數(shù)學(xué)工具
3.1 研究方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)
3.1.2 元胞自動(dòng)機(jī)
3.1.3 重正化群方法
3.1.4 散射反演方法
3.1.5 絕熱消去法
3.2 數(shù)學(xué)工具
3.2.1 對(duì)非線性科學(xué)有重要影響的現(xiàn)代數(shù)學(xué)
3.2.2 處理非線性問(wèn)題的方法
思考題
第四章 分形理論與應(yīng)用
4.1 分形概念
4.2 分形幾何的研究工具與方法
4.3 分形的描述
4.4 分形的分類(lèi)
4.4.1 規(guī)則分形
4.4.2 隨機(jī)分形
4.5 分形理論在工程技術(shù)中的應(yīng)用
4.5.1 康托分形的應(yīng)用
4.5.2 描述礦物資源分布的戴韋伊斯分形
4.5.3 金屬粉粒和特殊金屬晶體的分形特性
4.5.4 粉體的分形與流動(dòng)
4.5.5 粉塵的爆炸及其預(yù)防
4.5.6 廢水處理中的聚集體
4.5.7 材料斷裂面的分形特征
4.5.8 分形結(jié)構(gòu)的添加劑對(duì)復(fù)合材料強(qiáng)度的影響
4.5.9 利用分形極點(diǎn)，預(yù)測(cè)滲漏，算出倒塌
4.5.10 分形圖像壓縮技術(shù)
4.5.11 分形結(jié)構(gòu)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響
4.5.12 分形建筑
4.5.13 分形藝術(shù)
4.5.14 多分形走勢(shì)的股票市場(chǎng)
4.6 分形物理機(jī)制的研究進(jìn)展
4.6.1 研究現(xiàn)狀
4.6.2 雪花形成的分形模型
4.6.3 分形物理機(jī)制的新觀點(diǎn)
4.7 分形中的哲學(xué)思想
4.7.1 分形維數(shù)與數(shù)學(xué)的大統(tǒng)一理論
4.7.2 分維結(jié)構(gòu)的普遍性
4.7.3 分形維數(shù)觀與世界物質(zhì)統(tǒng)一性
小結(jié)
思考題
第五章 混沌理論與應(yīng)用
5.1 混沌理論的發(fā)展概況
5.2 混沌的定義及其分類(lèi)
5.2.1 非線性動(dòng)力學(xué)混沌的定義
5.2.2 非線性動(dòng)力學(xué)混沌的細(xì)致分類(lèi)
5.3 混沌現(xiàn)象的基本特性
5.3.1 確定性系統(tǒng)的內(nèi)在隨機(jī)性
5.3.2 對(duì)初始條件的敏感性
5.3.3 非平衡過(guò)程產(chǎn)生的混沌是一種“奇異吸引子”
5.3.4 混沌區(qū)具有分?jǐn)?shù)維數(shù)
5.3.5 混沌區(qū)具有無(wú)窮嵌套的自相似結(jié)構(gòu)
5.4 進(jìn)入混沌的道路及其機(jī)制
5.4.1 倍周期分岔進(jìn)入混沌
5.4.2 陣發(fā)混沌
5.4.3 茹厄勒-塔肯斯（D.Ruelle-F.Takens）道路
5.4.4 準(zhǔn)周期環(huán)面破裂
5.5 混沌與分形的關(guān)系
5.6 混沌理論在工程技術(shù)中的應(yīng)用
5.6.1 混沌在非線性電路中的應(yīng)用
5.6.2 混沌在通信上的應(yīng)用
5.6.3 混沌神經(jīng)元模型
5.6.4 計(jì)算機(jī)研究
5.6.5 混沌振動(dòng)
5.6.6 混沌在化學(xué)中的應(yīng)用
5.6.7 力學(xué)系統(tǒng)的混沌
5.6.8 混沌在地球科學(xué)中的應(yīng)用
5.6.9 混沌投資
5.7 混沌理論的科學(xué)意義
5.8 混沌中的哲學(xué)
5.8.1 混沌學(xué)中的基本范疇
5.8.2 混沌的哲學(xué)意義
小結(jié)
思考題
第六章 孤立子理論與應(yīng)用
6.1 孤立子的發(fā)現(xiàn)
6.2 描述孤立子的運(yùn)動(dòng)方程
6.2.1 KdV方程
6.2.2 薛定諤方程
6.2.3 正弦-Gordor方程
6.3 KdV方程的守恒律
6.4 散射反演方法
6.5 孤立子理論的應(yīng)用
小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)