Систематически изложена теория самоорганизации при кооперативном поведении сильно неравновесных физических, химических и биологических систем. Подробно рассмотрены свойства автоволн и диссипативных структур в активных средах, а также динамические модели хаоса, которые описывают процесс турбулизации таких структур. Особое внимание уделено новым методам аналоговой обработки информации с помощью распределённых активных сред и нейроноподобных сетей.

Для студентов, аспирантов и специалистов в области физики сильно неравновесных систем, биологической и химической физики, физической информатики.

Табл. 6. Ил. 151. Библиогр. 805 назв.

Настоящая книга основана на материалах специального курса «Синергетика», читаемого студентам физического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. Она предназначена для первого знакомства с предметом, поэтому основное внимание уделено наглядному изложению общей физической картины явлений. Даже в тех случаях, когда (как, например, во второй главе) имеется точная математическая теория, мы обычно не приводим строгих математических доказательств. Для более глубокого изучения отдельных вопросов читатель может, обратиться к монографиям и оригинальным статьям, подробный список которых приведён в конце книги.

Книга состоит из трёх глав. В первой главе проанализированы основные типы волновых и стационарных пространственных структур в бистабильных, возбудимых и автоколебательных активных средах. Во второй главе обсуждаются различные механизмы, приводящие к хаотизации таких структур, и некоторые свойства динамического хаоса. Использование распределённых активных сред и дискретных сетей, состоящих из активных элементов, для решения различных задач обработки информации рассмотрено в третьей главе.

При подготовке книги мы обсуждали затрагиваемые в ней вопросы с В. В. Алексеевым, А. А. Веденовым, В. А. Давыдовым, Я. Б. Зельдовичем, B. C. Зыковым, М. И. Кагановым, Ю. Л. Климонтовичем, В. И. Кринским, Л. А. Островским, М. И. Рабиновичем и Д. С. Чернавским, которым нам хотелось бы выразить искреннюю благодарность. Авторы особенно признательны Я. Г. Синаю, который взял на себя труд ознакомиться в рукописи с текстом второй главы и сделал много полезных замечаний. Мы также очень благодарны А. Г. Лоскутовой за помощь при подготовке рукописи к печати.

Вторая глава написана совместно А. Ю. Лоскутовым и А. С. Михайловвым, главы первая и третья — А. С. Михайловым.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Книги на ту же тему

1. Новое в синергетике: Взгляд в третье тысячелетие, Малинецкий Г. Г., Курдюмов С. П., ред., 2002
2. Математическая биофизика, Романовский Ю. М., Степанова Н. В., Чернавский Д. С., 1984
3. Синергетика: Сборник статей, Рязанов А. И., Суханов А. Д., сост., 1984
4. Нелинейные волны 2012, Литвак А. Г., Некоркин В. И., ред., 2013
5. Солитоны и нелинейные волновые уравнения, Додд Р., Эйлбек Д., Гиббон Д., Моррис Х., 1988
6. Машины клеточных автоматов, Тоффоли Т., Марголус Н., 1991
7. Автоволновые процессы, Васильев В. А., Романовский Ю. М., Яхно В. Г., 1987
8. От существующего к возникающему: Время и сложность в физических науках, Пригожин И., 1985
9. Теория необратимых процессов, Честер Д., 1966
10. Моделирование гидрологических процессов, Коваленко В. В., 1993
11. Биофизика: Учебное пособие. — 3-е изд., стер., Волькенштейн М. В., 2008