Handbook of Nonlinear Partial Differential Equations, Second Edition

Handbook of Nonlinear Partial Differential Equations, Second Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Chapman and Hall/CRC
作者:Andrei D. Polyanin
出品人:
页数:1912
译者:
出版时间:2011-12-16
价格:USD 149.95
装帧:Hardcover
isbn号码:9781420087239
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
  • 偏微分方程
  • PDE
  • Nonlinear
  • CRC
  • 2011
  • 非线性偏微分方程
  • 数学物理
  • 应用数学
  • 微分方程
  • 非线性分析
  • 科学计算
  • 工程数学
  • 数学建模
  • 理论物理
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具体描述

《非线性偏微分方程手册(第二版)》是一本内容丰富、极具参考价值的著作,它为读者提供了深入理解和应用非线性偏微分方程(NPDEs)的坚实基础。本书汇集了该领域前沿的研究成果和经典的重要方法,旨在成为数学家、物理学家、工程师以及对NPDEs感兴趣的研究人员的必备工具书。 本书涵盖了非线性偏微分方程的诸多重要方面,从基础理论到具体应用,力求面面俱到。其内容组织逻辑清晰,结构严谨,层层递进,确保了读者能够系统地掌握复杂的概念。 理论基础与方法论: 本书首先从NPDEs的基本概念和分类入手,对各种类型的非线性方程进行了详尽的介绍,包括但不限于: 孤立波方程: 如Korteweg-de Vries (KdV) 方程、Sine-Gordon方程等,它们在水波传播、光学、凝聚态物理等领域有着广泛应用。本书将深入探讨这些方程的解析解法,如反散射法(Inverse Scattering Method)、双线性法(Bilinear Method)、阿贝尔变换法(Abel Transform Method)等,并详细阐述其背后的数学原理。 非线性薛定谔方程(NLS): 作为描述光纤通信、激光物理、量子力学等现象的核心模型,NLS方程及其变种将得到深入分析。本书将介绍求解NLS方程的多种方法,包括孤立波解、亮孤立子、暗孤立子、周期波解的构造,以及混沌行为的分析。 非线性波动方程: 涉及物质传播、声学、电磁学等领域。本书将讨论这类方程的定解问题、奇性解、以及在非线性介质中的传播特性。 非线性扩散方程: 如热方程的非线性变种,在化学反应扩散、生物学建模、材料科学等领域至关重要。本书将介绍其稳态解、时间演化以及分形扩散等现象。 耦合非线性方程组: 许多物理系统由相互作用的多个变量描述,这些系统往往表现为耦合NPDEs。本书将提供分析这类方程组的通用框架和特定案例,例如研究不同孤立波之间的相互作用。 除了方程本身的介绍,本书还着重于 NPDEs 的求解方法。重点包括: 解析方法: 详细介绍诸如变量分离法、特征线法、幂级数法、格林函数法等经典解析技术,并探讨其在非线性问题中的适用性与局限性。 检验方程法(Test Equation Method): 一种强大的方法,用于寻找特定类型的NPDEs的精确解,本书将详细阐述其操作步骤和理论基础。 仿射变换法(Affine Transformation Method): 针对一类特殊的NPDEs,提供一种系统性的解法。 数值方法: 鉴于许多NPDEs无法解析求解,本书也涵盖了重要的数值方法,如有限差分法、有限元法、谱方法等,并讨论了它们的收敛性、稳定性和精度。 前沿理论与新兴方向: 本书的第二版在原有基础上,对许多新兴的研究方向进行了补充和更新,体现了NPDEs领域的最新进展: 可积系统(Integrable Systems): 深入探讨可积系统的理论,包括Hamiltonian结构、Bäcklund变换、Painlevé分析等,这些理论是理解许多NPDEs特性的关键。 数值模拟的前沿进展: 讨论如何利用先进的计算工具和算法来模拟复杂非线性现象,以及如何从数值结果中提取有意义的物理信息。 随机非线性偏微分方程: 随着对现实世界复杂性的认识加深,随机性在物理、金融等领域的影响日益凸显。本书将介绍如何处理带有随机项的非线性偏微分方程,以及相关的分析和数值技术。 高维非线性偏微分方程: 许多现代应用涉及高维空间中的非线性现象,本书将探讨在高维情况下NPDEs的特有挑战以及相应的研究方法。 机器学习与NPDEs的交叉: 探讨如何利用机器学习技术来发现或近似NPDEs的解,以及如何利用NPDEs的结构来设计和训练神经网络,开启了该领域新的研究范式。 应用领域: 本书的价值不仅在于其理论深度,更在于其广泛的应用性。它详细展示了NPDEs如何在不同学科领域中发挥关键作用: 物理学: 在流体力学(如Navier-Stokes方程的非线性方面)、凝聚态物理(如磁性材料、超导现象)、等离子体物理、光学(如光孤立波)、量子场论(如Yang-Mills方程)等领域,NPDEs是描述核心现象的数学语言。 工程学: 在结构动力学、材料科学(如塑性变形、断裂力学)、化学工程(如反应扩散过程)、电子工程(如信号传播)等领域,NPDEs用于模拟和预测复杂的工程行为。 生物学与医学: 在生物种群动态、神经科学(如神经元活动模型)、疾病传播模型、生物力学等研究中,NPDEs扮演着越来越重要的角色。 金融数学: 在期权定价、风险管理等金融建模中,Black-Scholes方程的推广以及其他非线性模型也需要NPDEs的理论工具。 本书的特点: 全面性: 涵盖了NPDEs研究的广泛主题,既有经典理论,也有最新进展。 深入性: 对每种方法和每类方程都进行了深入细致的分析,旨在提供清晰的理解。 实用性: 提供了丰富的应用案例,帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。 权威性: 由该领域的知名专家撰写,内容严谨,具有高度的学术价值。 《非线性偏微分方程手册(第二版)》将是任何致力于理解和应用非线性现象的研究人员和学生不可或缺的参考资源。它不仅是一个知识的宝库,更是一扇通往NPDEs迷人世界的窗口,引导读者探索数学建模的强大力量。

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我一直在寻找一本能够系统性地深入理解非线性偏微分方程(NLPDEs)的书籍,而这本《Handbook of Nonlinear Partial Differential Equations, Second Edition》恰恰填补了我知识体系中的这一重要空白。当我第一次翻开它,就被其内容的广度和深度所震撼。它不仅仅是一本手册,更像是一次探索NLPDEs世界的精彩旅程。从那些古老而经典的方程,如KdV方程、Sine-Gordon方程,到现代研究中涌现出的新型方程,书中都给出了详尽的介绍。我尤其欣赏作者在讲解每一种方程时,都不仅仅停留在方程本身,而是深入剖析了其物理背景、应用领域以及相关的数学方法。例如,在介绍孤立子理论时,书中不仅回顾了其历史发展,还详细阐述了反散射方法、双对方法等求解技术,并且通过具体的例子,如 Hirota 双线性方法,展示了如何一步步地推导出方程的精确解。这种循序渐进的讲解方式,对于我这样从基础知识起步的读者来说,是极为宝贵的。此外,书中对于数值方法的探讨也同样详尽,它介绍了诸如有限差分法、有限元法等在NLPDEs求解中的应用,并讨论了这些方法的优缺点以及在实际问题中的适用性。阅读本书,我仿佛置身于一个庞大的知识宝库,每一次翻页都能获得新的启发和认知。这本书的价值远不止于知识的罗列,它更在于其对问题解决思路的启发,以及对读者独立思考能力的培养。

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我在研究机器学习和数据科学领域的过程中,经常会遇到需要对复杂动态系统进行建模和分析的问题,而这本《Handbook of Nonlinear Partial Differential Equations, Second Edition》为我提供了强大的理论支持。书中对于描述复杂系统行为的各种NLPDEs,如 Burgers方程、Fisher-Kolmogorov-Petrovsky-Piskunov (FKPP)方程等的分析,让我能够更有效地构建模型和预测系统演化。我尤其喜欢书中关于数值解法的介绍,特别是那些能够保持系统某些物理性质(如能量守恒、守恒律等)的数值算法。这些保结构算法在处理长时间演化问题时,能够避免数值误差的累积,获得更可靠的结果。书中对各种线性化技术、摄动法等在近似求解NLPDEs中的应用也进行了详细的介绍,这为我处理那些难以获得精确解的问题提供了思路。我非常欣赏书中对实际问题的案例分析,这些案例不仅展示了NLPDEs的应用范围,也为我理解理论知识提供了具体的情境。这本书的深度和广度,使其成为我工具箱中不可或缺的一部分,它不断启发我思考如何将数学模型应用于解决现实世界中的复杂挑战。

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我对科学哲学和数学方法的演变一直抱有浓厚的兴趣,而这本《Handbook of Nonlinear Partial Differential Equations, Second Edition》为我提供了一个绝佳的观察视角。它不仅仅是一本关于方程的集合,更是一部关于人类如何利用数学工具理解和改造世界的史诗。我被书中对不同时代、不同科学家在探索NLPDEs过程中所付出的努力和智慧所深深打动。书中对一些经典方程的起源和发展历程的介绍,让我能够清晰地看到数学理论是如何随着物理发现和技术进步而不断演进的。我特别欣赏书中对数学方法的反思,例如,在求解非线性问题时,精确解的局限性以及数值方法的必要性,这本身就是一个关于知识边界和方法论的深刻探讨。书中对于不同求解方法的优劣比较,也促使我反思在科学研究中如何选择最适合的工具。这本书的价值,并不仅仅在于提供了大量的知识,更在于它能够激发读者对科学探究本身的热情和思考。它让我意识到,每一个方程背后,都凝聚着人类探索未知世界的智慧和勇气。

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长期以来,我一直对宇宙学和天体物理学中的各种非线性现象感到好奇,而这本《Handbook of Nonlinear Partial Differential Equations, Second Edition》为我提供了一个深入探索的窗口。书中关于引力波、黑洞动力学以及宇宙演化中出现的NLPDEs的章节,让我对这些宏大而神秘的现象有了更科学的认识。我被书中对广义相对论中涉及到的非线性场方程的讨论所震撼,特别是对爱因斯坦场方程及其近似解的探讨,这揭示了数学如何能够描述宇宙中最基本的力量。书中对于激波、孤立子等概念在天体物理现象中的应用,也给予了我深刻的启发,例如,黑洞附近的物质吸积过程、超新星爆发的动力学等,都与这些非线性方程息息相关。我欣赏书中对各种数学方法的介绍,如摄动法、数值模拟等,这些方法都是理解和研究宇宙学问题的关键工具。这本书的深入性,使得我能够从更专业的角度去理解那些我曾经只模糊了解的宇宙现象,为我打开了一个全新的研究视野。

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我一直对数学在描述现实世界中的力量感到着迷,而这本《Handbook of Nonlinear Partial Differential Equations, Second Edition》则深刻地展现了这一点。这本书不仅覆盖了NLPDEs的广阔领域,更重要的是,它展示了这些方程如何在各种科学和工程领域中扮演着核心角色。我被书中关于生物医学工程中的应用案例深深吸引,例如,在描述细胞生长、疾病传播以及药物动力学等方面,NLPDEs都起着至关重要的作用。书中对这些应用的数学模型进行了细致的分析,并解释了如何利用NLPDEs的解来预测和控制这些过程。我尤其赞赏书中对于“通才”方程(如Fisher方程、Lotka-Volterra方程)的深入讨论,这些方程虽然形式简单,但却能够描述许多看似不同的复杂现象。书中对于这些方程的分析,不仅包含了精确解的求解,还涉及了分岔理论、混沌理论等定性分析方法,这让我对非线性系统的行为有了更深刻的理解。我喜欢书中对不同方法的比较和权衡,这帮助我了解在特定问题中选择合适工具的重要性。这本书的出版,为我提供了一个深入理解NLPDEs及其在各领域应用的宝贵资源。

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作为一个对材料科学和工程领域应用数学感兴趣的学者,我一直在寻找一本能够提供系统性、全面性指导的NLPDEs参考书,而这本《Handbook of Nonlinear Partial Differential Equations, Second Edition》恰好满足了我的需求。书中对各种描述材料行为的非线性方程,如非线性弹性力学方程、相场方程、以及描述材料微观结构演化的方程等,都进行了详尽的分析和讨论。我特别欣赏书中关于材料失效、裂纹扩展以及相变等现象的数学建模,这些模型能够准确地预测材料在不同条件下的性能表现。书中对数值方法,特别是有限元法在解决这些复杂问题中的应用,提供了深入的指导,让我能够有效地进行仿真计算。我非常喜欢书中对边界条件和初始条件的讨论,这对于正确地设定和求解NLPDEs至关重要。此外,书中还涉及了许多先进的分析技术,如渐近展开、降维方法等,这些方法为我处理那些计算量巨大的问题提供了有效的手段。这本书的实用性和深度,使其成为我在材料科学研究中解决复杂问题的宝贵资源。

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作为一名长期致力于计算数学研究的研究者,我一直在寻找一本能够提供最新进展和深度分析的NLPDEs参考书,而这本《Handbook of Nonlinear Partial Differential Equations, Second Edition》无疑满足了我的期待。这本书的第二版相较于第一版,在内容的更新和拓展上做出了显著的贡献,尤其是在一些新兴研究领域,如可积系统、随机非线性方程以及分形非线性方程等方面,书中都提供了非常详实且前沿的讨论。我对其在可积系统理论方面的阐述尤为赞赏,它不仅系统地介绍了黎曼-希罗公式、贝克隆德变换等核心概念,还深入探讨了它们在构造复杂可积系统及其精确解中的作用。书中对于各种非线性现象的建模和分析,如湍流、波传播、化学反应扩散等,也进行了细致的讲解,并提供了相关的数学模型和分析工具。我尤其喜欢书中对于某些复杂方程的推导过程,作者没有回避技术细节,而是清晰地展示了每一步的逻辑和数学推理,这对于我验证和理解相关理论非常有帮助。此外,书中还讨论了许多先进的数值方法,例如谱方法、保结构算法等,这些方法在处理非线性问题时展现出了优越的性能和稳定性,对于我的实际计算工作提供了重要的指导。这本书的编排也十分合理,内容组织清晰,索引完善,便于读者快速查找所需信息。总而言之,这是一本集理论深度、方法广度与前沿性于一体的优秀著作,对于任何从事NLPDEs研究的科研人员来说,都是一本不可或缺的工具书。

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作为一个对理论物理有着濃厚兴趣的爱好者,我一直在寻找一本能够深入浅出讲解复杂数学概念的书籍,而这本《Handbook of Nonlinear Partial Differential Equations, Second Edition》正是如此。它以其清晰的逻辑结构和详实的数学推导,将原本看似晦涩的非线性偏微分方程理论呈现在我面前。我特别被书中关于波的传播和相互作用的章节所吸引。从简单的孤立子到复杂的波包动力学,书中都给予了详尽的描述和数学分析。我通过书中对Sine-Gordon方程的讲解,不仅理解了其数学特性,还领略了它在描述晶体位错、磁畴壁等物理现象中的应用。书中对守恒律、对称性等概念的讨论,也让我对NLPDEs的内在结构有了更深入的认识。我欣赏作者在讲解过程中,总能巧妙地引入一些经典的物理问题作为例子,这使得抽象的数学概念变得生动具体,易于理解。例如,在讨论非线性薛定谔方程时,书中不仅介绍了其在光学、量子力学中的应用,还详细讲解了反散射方法等求解技术。这本书不仅是一本参考书,更像是一位循循善诱的老师,引导我一步步走进NLPDEs的奇妙世界。

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作为一名数学系学生,我在学习过程中经常会遇到各种各样看似难以驾驭的偏微分方程,而这本《Handbook of Nonlinear Partial Differential Equations, Second Edition》成为了我解决这些难题的得力助手。这本书的结构设计非常人性化,它从基础的理论概念开始,逐步深入到更复杂的方程和方法。我非常喜欢书中对各种求解方法,如变量分离法、特征线法、Green函数法等在非线性方程中的应用进行的详细解释。这些方法在解决实际问题时,往往能够提供清晰的思路和可行的路径。书中对数学物理方程中的一些经典非线性问题,如非线性波动方程、非线性扩散方程等的求解,都提供了详尽的步骤和推导过程,这对于巩固我的理论知识,提升我的解题能力非常有帮助。我尤其欣赏书中对于某些特殊函数,如Bessel函数、Legendre函数等在NLPDEs求解中的应用介绍,这让我能够更灵活地运用这些工具。此外,书中对一些现代数学理论,如李群方法、对称性分析等在NLPDEs研究中的应用也进行了介绍,这为我进一步深入学习提供了方向。这本书的阅读体验非常愉悦,它不仅提供了丰富的知识,更重要的是,它激发了我对数学研究的兴趣和热情。

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我对物理学中非线性现象的建模和分析一直抱有浓厚的兴趣,而这本《Handbook of Nonlinear Partial Differential Equations, Second Edition》为我打开了一个全新的视角。这本书以其严谨的数学论证和丰富的物理背景应用,让我对NLPDEs的理解达到了一个新的高度。我特别着迷于书中关于流体力学和等离子体物理中出现的非线性方程的章节。例如,Navier-Stokes方程的某些非线性特征,以及在磁流体动力学中出现的各种非线性方程,书中都进行了深入的剖析,并且解释了它们在描述复杂物理现象时的重要性。我非常欣赏作者在讲解方程时,总是能够将其与具体的物理过程联系起来,例如,通过对KdV方程的讲解,我不仅理解了其数学结构,还深刻体会到了它在模拟浅水波、离子声波等现象中的物理意义。书中对于奇点分析、渐近分析等数学工具的介绍,也为我理解方程的定性行为提供了有力的支持。我尤其喜欢书中对于一些复杂方程的分类和概括,这有助于我系统地认识NLPDEs的多样性以及它们之间的内在联系。这本书的语言表达清晰流畅,即使对于一些高度抽象的数学概念,作者也能够通过直观的例子和图示来帮助读者理解。它不仅是一本技术手册,更是一次关于数学与物理世界之间深刻联系的探索之旅。

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