复杂网络控制技术

复杂网络控制技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:迈恩
出品人:
页数:562
译者:
出版时间:2009-4
价格:66.00元
装帧:
isbn号码:9787040254815
丛书系列:
图书标签:
  • 复杂网络
  • 系统论
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具体描述

《复杂网络控制技术(影印版)》着眼于复杂网络系统中的共性问题,综合了作者多年来在该方向深入、系统的研究成果,给出了建立网络模型所需要的工具和哲学思想,详细具体地把握了其动力学本质,同时简明地揭示了有效控制的解决方案及其分析。《复杂网络控制技术(影印版)》内容分为三个部分:第一部分为建模与控制,第二部分为负荷调度,第三部分为稳定性及性能分析。《复杂网络控制技术(影印版)》内容循序渐进,每章均附有习题并提供习题解答。基础章节部分要求读者具有随机过程和线性代数知识,适用于信息类、电子类等专业高年级本科生,高级部分则适用于研究生、研究人员和从业者。

《动态系统交互与涌现行为研究》 本书深入探讨了由众多相互作用的单元组成的动态系统的内在机制及其由此产生的复杂行为。我们聚焦于系统内部各组成部分之间信息、能量或物质的传递方式,以及这些传递过程如何随时间演化,进而影响整个系统的宏观表现。 核心内容概览: 系统建模与分析: 离散时间与连续时间模型: 介绍如何将不同类型的动态系统(如物理系统、生物系统、社会系统)转化为数学模型,包括状态空间表示、微分方程、差分方程等。重点阐述模型的选择如何影响分析的精度和计算的复杂性。 耦合机制的刻画: 详细分析不同耦合强度、耦合延迟、非线性耦合等对系统行为的影响。例如,我们会探讨线性耦合、随机耦合、阈值耦合等模式在不同系统中的应用,并分析这些模式如何塑造系统的整体动力学。 结构对动力学的影响: 研究系统内部连接拓扑(如规则网络、随机网络、无标度网络)如何影响信息的传播速度、稳定性以及可能出现的同步、振荡等集体行为。我们将通过图论工具和仿真方法来量化结构特征与系统动力学之间的关联。 平衡点与稳定性分析: 运用Lyapunov稳定性理论、Hopf分岔理论等经典工具,分析系统的平衡点是否存在,以及这些平衡点的稳定性。我们将演示如何通过参数扰动来研究系统的稳定性边界,并识别潜在的临界现象。 吸引子与混沌行为: 探讨吸引子的概念,包括不动点、周期轨道、拟周期轨道和奇怪吸引子。对于混沌系统,我们将深入分析其对初始条件的敏感性(蝴蝶效应)、拓扑混合性以及分形维度等特征。 涌现现象的机制解析: 同步现象: 详尽介绍不同类型的同步,如全同步、部分同步、 군집同步(cluster synchronization)和反同步(anti-synchronization)。我们将分析产生同步所需的条件,并举例说明同步在生物节律、激光器阵列、金融市场等领域的应用。 振荡模式: 探索系统中可能出现的各种周期性或类周期性振荡,包括行波、孤子、斑图形成等。我们将利用傅里叶分析、相空间重构等方法来识别和表征这些振荡模式,并分析其形成机理。 自组织与模式形成: 阐述系统在无外部全局控制的情况下,如何通过局部的相互作用自发形成有序的宏观模式。我们将从统计物理学和非线性动力学视角,解释诸如Turing斑图、Swarming行为等自组织现象的产生机制。 网络结构与集体行为: 深入研究网络结构如何影响集体决策、信息传播、疾病扩散等宏观行为。例如,我们将会分析不同连接密度、模块化结构、中心性度量对网络鲁棒性、效率和演化的影响。 随机性与噪声的影响: 分析噪声(如环境噪声、模型参数的随机涨落)在动态系统中的作用,包括其如何诱导或破坏同步、如何影响系统的稳定性以及如何导致新的动力学行为。 研究方法与前沿进展: 数值仿真技术: 介绍常用的数值积分方法(如Runge-Kutta方法)以及如何设计高效的仿真算法来处理大规模、高维度系统。 统计分析方法: 讲解如何使用时间序列分析、互信息、 Granger因果分析等工具来从实验数据中提取系统动力学信息,并检验模型。 机器学习在动力学分析中的应用: 探讨如何利用神经网络、支持向量机等机器学习技术来识别系统参数、预测系统状态以及发现新的动力学模式。 多尺度分析: 介绍如何从微观相互作用连接到宏观涌现现象,进行多尺度的分析和理解,揭示不同尺度之间的耦合与转换。 应用案例分析: 结合实际案例,如神经元网络的活动模式、生态系统的种群动态、交通流的拥堵现象、以及信息网络的传播动力学,来展示理论方法的应用价值。 本书旨在为读者提供一个理解和分析复杂动态系统行为的全面框架,适合对非线性动力学、系统科学、计算科学以及相关交叉学科感兴趣的研究者和工程师。通过深入的学习,读者将能够更好地洞察系统中普遍存在的相互作用规律,并理解这些规律如何塑造我们周围世界的涌现现象。

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读后感

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用户评价

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这本书的书脊和封底的设计都给人一种专业且信息量丰富的感觉,让我对接下来的阅读之旅充满期待。我最近一直在思考如何有效管理和调控那些具有非线性动态特性的系统,尤其是那些由大量相互耦合的单元组成的系统。从气候模型到复杂的生物化学反应网络,这些系统都展现出令人惊叹的复杂性,并且其行为往往难以预测。我希望这本书能够提供一个清晰的框架,来理解这些复杂网络的动力学特性,并在此基础上设计出能够有效控制这些系统,使其朝着期望状态演进的技术。我特别关注书中是否会讨论如何处理系统中的耦合效应、反馈回路以及潜在的混沌现象,并提出相应的控制方法,例如非线性控制、自适应控制或者模糊逻辑控制。我期待通过这本书,能够更好地理解和驾驭那些看似“失控”的复杂系统。

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我一直对物理世界中的涌现现象非常着迷,比如蜂群的协作,或者股票市场价格的波动,这些都是由大量个体交互产生的宏观行为。而“复杂网络控制技术”这个书名,立刻就引起了我对如何运用控制理论来理解和影响这些涌现行为的兴趣。我一直觉得,如果能将控制理论的严谨数学框架应用到分析和塑造复杂系统的动态演变上,将会打开全新的研究和应用领域。我特别希望这本书能够深入探讨如何理解那些在分布式系统中出现的非线性耦合以及潜在的不稳定性。我脑海中浮现的场景是,如何通过微小的、局部的干预,就能在庞大的、动态的网络中引发预期的全局效应,就像在神经网络中调整权重以实现特定的学习目标一样。这不仅仅是理论上的挑战,更是实践上的巨大潜力。我迫切想知道,这本书是否会提供一些关于如何设计鲁棒的控制策略,使其能够抵御网络拓扑的变化、节点失效或者通信延迟等实际问题。如果书中能有关于模型预测控制、自适应控制或者强化学习等前沿控制技术在复杂网络中的应用案例,那将是锦上添花。我对这些能够“驯服”复杂系统,使其按照人类意愿运行的技术充满了期待。

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这本书的排版风格透露出一种严谨的学术氛围,这让我对其中内容的深度和广度充满了好奇。我近期对如何实现大规模分布式系统中的协同决策和优化产生了极大的兴趣。想象一下,一个由成千上万辆自动驾驶汽车组成的交通网络,它们需要在不发生碰撞的前提下,优化整体的通行效率,这需要精妙的协调和控制。我希望这本书能够深入阐述复杂网络中节点之间如何进行信息交互和协调,以及如何设计有效的控制算法,来实现全局的最优目标。我期待书中能够提供一些关于如何处理分布式约束优化、多主体协同控制,或者基于博弈论的控制策略等方面的理论和方法。我特别关注书中是否会展示如何将这些理论应用于解决实际工程问题,例如智能电网的调度、物联网设备的协同感知,或者大规模机器人系统的编队控制。

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这本书的标题本身就充满了引人入胜的挑战性。“复杂网络”这个词勾起了我对生活中无处不在的互联系统的思考,从互联网、社交网络到生物神经网络,再到我们城市的交通系统,它们都呈现出复杂的拓扑结构和动态行为。而“控制技术”则预示着一种积极介入和影响这些系统的方式。我特别希望能在这本书中找到关于如何理解这些网络结构的内在规律,比如幂律分布、小世界效应等,以及这些结构如何影响系统的整体动力学。更重要的是,我渴望了解如何运用先进的控制理论,来设计有效的策略,以达到诸如增强系统的鲁棒性、优化资源分配、或者引导系统趋向期望的稳态等目标。我设想的理想情况是,这本书能够提供一套完整的理论框架,让我能够从基本的网络模型出发,逐步分析其动态特性,并在此基础上设计出能够有效控制这些网络的算法。我非常关注书中是否会涉及到一些具体的控制方法,例如图信号处理、分布式优化算法,或者基于机器学习的控制技术,这些都是我非常感兴趣的研究方向。

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拿到这本书,它的分量和内容让我立刻联想到那些需要深度思考和钻研的课题。我最近对如何设计能够自我适应和进化的系统产生了浓厚的兴趣。在自然界中,许多系统都能在面对外部扰动时,通过内部的调整来维持自身的功能,而我想了解的是,能否在工程系统中也实现类似的“智能”。“复杂网络控制技术”这个书名,让我联想到如何在由大量相互连接的组件构成的系统中,引入智能化的控制机制,使其能够自主地学习、适应环境的变化,并做出最优的决策。我设想的例子包括了具有高度容错能力的无人机集群,或者能够根据实时需求动态调整服务内容的智能城市基础设施。我非常希望书中能够阐述如何利用先进的控制理论,比如强化学习或模型预测控制,来构建这样的自适应系统。我期待看到书中能够提供一些关于如何设计奖惩机制,来激励网络中的个体朝着期望的全局目标演进的理论方法。

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初次翻阅这本书,书页散发着一种学术研究的严谨气息,这让我对即将展开的知识探索充满期待。我最近在思考一个问题:如何在庞大的、不断变化的系统中实现高效的协同工作。比如,一个由成千上万个传感器组成的监测网络,如何能够快速准确地检测到异常情况,并将信息传递给正确的处理单元,同时又不至于让整个网络过载。这就是我希望从这本书中找到答案的领域。我期待书中能够深入剖析复杂网络中信息传播的机制,以及如何通过控制节点之间的连接和交互,来优化信息流的效率和可靠性。我设想的应用场景包括了智能电网的调度、自动驾驶车辆的协同导航,甚至是病毒的传播控制。我希望书中能够提供一些关于如何识别网络中的关键影响者,或者如何设计分布式共识算法,以确保网络中各个节点能够协同工作,共同完成复杂的任务。对我而言,关键在于理解如何从微观的节点交互层面,推导出宏观的网络整体行为,并能够加以有效控制。

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这本书的封面设计简洁而现代,字体选择也恰到好处,给人一种知识的厚重感。我最近在关注如何构建更具弹性、更能抵御干扰的系统。无论是信息网络、能源网络还是交通网络,它们都越来越依赖于复杂的互联结构。而一旦这些网络中的某个节点或连接出现问题,就可能引发连锁反应,导致整个系统瘫痪。我希望这本书能够深入探讨如何通过控制技术来增强复杂网络的内在韧性,以及如何设计分布式算法来快速地检测和修复故障。我设想的应用场景包括了如何设计能够自愈的网络,或者如何构建能够抵御网络攻击的分布式防御系统。我非常期待书中能够提供一些关于网络拓扑优化、分布式故障诊断与隔离,或者基于信息反馈的鲁棒控制等方面的理论和技术。

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这本书的印刷质量和纸张触感都相当不错,让人有种想立即沉浸其中的冲动。我最近一直在关注如何提高系统的韧性和稳定性,尤其是在面对不可预测的外部干扰时。许多现实世界的系统,比如金融市场、生物体或者大型工业生产线,都呈现出复杂网络的特性,并且它们必须在动态的环境中保持稳定运行。我希望这本书能够深入探讨如何通过控制技术来增强这些复杂网络的内在稳定性,以及如何设计有效的策略来应对突发的故障或攻击。我脑海中的应用场景包括了如何防止大规模停电,如何设计具有高度冗余和恢复能力的通信网络,或者如何构建能够抵抗疾病传播的公共卫生系统。我渴望了解书中是否会涉及一些关于网络重构、故障诊断与恢复,或者分布式鲁棒控制等方面的理论和技术。对我来说,这本书的价值在于能否提供一套系统性的方法,来理解和提升复杂网络的“生命力”。

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这本书的封面设计简洁大气,字体也选得相当有品味,第一眼看到就觉得内容应该很扎实。拿到手后,厚度也令人满意,预感可以深入研究一段时间。我最近正着迷于理解那些看似杂乱无章的系统背后隐藏的秩序,尤其是在工程和技术领域,例如物联网设备之间的互联互通,或者城市交通网络的动态演变,这些都让我感到非常好奇。我特别希望能在这本书里找到关于如何从宏观层面把握这些复杂系统的全局特性,以及如何通过引入控制理论的工具来对其进行有效的干预和优化。想象一下,如果能让一个庞大的物流网络像一个有机体一样自发地调节,减少拥堵,提高效率,那将是多么令人兴奋的成就。我期待书中能够提供一些实用的方法论,或许是关于如何识别网络的关键节点,或者如何设计分布式控制策略,使得整个系统能够朝着我们期望的方向发展。当然,我也明白复杂网络的研究并非易事,它可能涉及到图论、概率论、动力系统等多个学科的交叉,希望这本书能够在这方面提供清晰的脉络,让我这个初学者也能逐步理解其中的奥妙。我希望书中能有足够的理论深度,但又不至于过于晦涩,最好能辅以一些清晰的图示和案例分析,这样我的学习过程会更加顺畅。

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这本书的厚度预示着内容将非常丰富,让人有种踏上知识探索之旅的兴奋感。我最近一直在思考如何利用信息论和控制论的交叉,来解决信息处理和传输中的效率问题。在现代社会,我们无时无刻不在产生和消费海量的信息,而这些信息往往是通过复杂的网络进行传输和处理的。我希望这本书能够深入探讨如何设计高效的信息编码、传输和控制策略,以应对复杂网络中的信道噪声、容量限制以及延迟等挑战。我特别关注书中是否会涉及信息融合、分布式估计、或者基于信息反馈的控制方法等内容。我设想的应用场景包括了如何优化传感器网络的感知能力,如何设计高效的分布式数据处理系统,或者如何构建能够抵抗信息泄露的网络安全机制。

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