Trends in Catalysis Research pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Nova Science Pub Inc

作者:Bevy, Lawrence P. (EDT)/ Adebajo, Moses O. (CON)/ Bryliakov, Konstantin P. (CON)/ Frost, Ray L. (CON

出品人:

页数:230

译者:

出版时间:

价格:160

装帧:HRD

isbn号码:9781594546594

丛书系列:

图书标签:

• 催化
• 催化研究
• 化学催化
• 材料科学
• 纳米催化
• 绿色化学
• 能源催化
• 均相催化
• 异相催化
• 催化剂设计

好的，这是一份为一本假想的、与催化研究趋势无关的图书撰写的详细简介。我们假设这本书的主题是关于“复杂系统中的涌现现象与自组织行为”。 --- 《复杂系统中的涌现现象与自组织行为：从微观交互到宏观模式的解析》 书籍简介 本书深入探讨了复杂系统科学的核心议题——涌现现象（Emergence）与自组织（Self-organization）的理论框架、数学模型及其在自然界与工程领域中的具体体现。在传统还原论的解释范式逐渐遭遇瓶颈的今天，理解大量基本单元通过简单的局部规则相互作用，如何自下而上地产生出宏观的、全新的、不可预测的结构和功能，已成为跨学科研究的前沿阵地。 本书旨在为物理学、生物学、社会科学、信息科学乃至环境科学的研究人员和高级学生提供一套全面的、富有洞察力的视角，以解析这些非线性、非平衡系统中的动态机制。我们摒弃了对单一组件的孤立分析，转而聚焦于系统整体的动态演化路径。 第一部分：理论基石与概念界定 本部分为理解复杂系统动态奠定了坚实的理论基础。我们首先对“复杂性”进行了多维度的界定，区分了“复杂”与“随机”的本质差异。 第一章：复杂系统的特征与边界条件 详细讨论了系统的开放性、非线性和时变性。重点分析了反馈回路（正反馈与负反馈）在驱动系统偏离平衡态中的关键作用。我们引入了相空间分析的概念，用以描绘系统可能达到的所有状态的集合。 第二章：涌现的哲学与科学界定 涌现被清晰地划分为弱涌现（可还原、可模拟）和强涌现（本质上不可从底层规则推导）。通过回顾哲学史上的争论，本书提出了一个操作性的涌现判据，即“信息增益”与“结构鲁棒性”的关联。我们探讨了信息论在量化涌现程度上的应用，特别是互信息和转移熵在识别关键连接上的作用。 第三章：自组织机制与非平衡态热力学 自组织并非源于外部指令，而是系统内部能量耗散驱动的结果。本章详细阐述了普里戈金（Prigogine）的耗散结构理论，并将其应用于远离平衡态的系统研究。我们分析了诸如布洛赫-比利昂斯（Bénard cells）等经典案例，展示了能量梯度如何转化为有序结构。此外，本书还探讨了随机涨落（Stochastic Fluctuations）在“突破对称性”过程中的催化作用，这是系统走向新有序状态的关键“第一推动力”。 第二部分：数学建模与计算范式 本部分转向实用化的建模技术，介绍处理高维、非线性动力学的核心工具。 第四章：元胞自动机（CA）的应用与扩展 元胞自动机作为模拟局部交互的强大工具，在本章得到深入剖析。我们不仅回顾了康威的生命游戏等经典模型，更侧重于其在空间异质性建模中的扩展，例如用于模拟城市扩张、森林火灾蔓延等具有空间依赖性的过程。重点讨论了CA的“时间尺度压缩”能力。 第五章：基于主体的建模（Agent-Based Modeling, ABM） ABM是捕捉异质性个体行为和群体互动的核心方法。本书详细介绍了如何构建包含认知、记忆和学习机制的代理模型。案例研究包括经济市场中的投机行为如何导致金融泡沫的形成，以及社会网络中的意见极化现象。讨论了ABM模型在验证反直觉假设方面的优势。 第六章：网络科学与复杂网络结构 系统结构往往表现为网络拓扑。本章深入研究了小世界网络（Small-World）和无标度网络（Scale-Free）的生成机制及其对信息流、鲁棒性和同步性的影响。通过加权网络分析，我们揭示了节点重要性的动态变化，以及“关键节点”在系统功能中的决定性作用。 第三部分：跨学科视野下的涌现应用 本部分展示了理论框架如何被应用于解释不同领域的复杂现象。 第七章：生物学系统中的自适应性 从分子水平到生态系统，涌现无处不在。我们分析了蛋白质折叠的能量景观、细菌群落的生物膜形成，以及物种动态平衡的洛特卡-沃尔泰拉模型的涌现解。重点讨论了进化算法如何通过模拟自然选择过程，在计算空间中“涌现”出优化解。 第八章：物理系统中的相变与临界现象 本章将理论与统计物理学紧密结合。详细解释了重整化群理论（Renormalization Group Theory）如何成功地描述了临界点附近的行为，揭示了不同微观尺度模型下宏观物理定律的普适性（Universality）。对量子场论中的非平衡相变也进行了初步探讨。 第九章：社会经济系统中的集体行为 社会系统是涌现现象的极端复杂案例。本书分析了群体运动（如人群疏散）、交通流的堵塞模式以及文化传播的动力学模型。我们借鉴了统计物理中的Ising模型，将其应用于社会信念的形成过程，解释了群体极化现象如何作为一个宏观“磁化”过程出现。 第十章：控制与干预：在复杂系统中引导涌现 理解涌现并非最终目的，有效的干预才是。本章探讨了如何利用对系统敏感度（如李雅普诺夫指数）的洞察，实现对复杂系统的“微小干预，巨大影响”（蝴蝶效应的反向利用）。讨论了如何通过优化网络连接或调整局部交互规则，使系统涌现出期望的稳定状态，而非灾难性崩溃。 结语 本书的最终目标是培养读者在面对前沿科学问题时，超越还原论思维，以系统、动态和演化的视角进行思考。复杂系统科学提供了一套强大的语言和工具集，使我们能够从看似混乱无序的表象中，捕捉到深藏的秩序与规律，揭示自然界与人类社会创造力的根本机制。 --- 目标读者： 物理学、数学、计算机科学、生物信息学、经济学、社会学及工程领域的博士生、研究人员及资深工程师。 关键词： 复杂系统、涌现、自组织、耗散结构、元胞自动机、主体建模、网络科学、非线性动力学、相变、系统控制。

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