Trends in Catalysis Research pdf epub mobi txt 電子書 下載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:

頁數:230

译者:

出版時間:

價格:160

裝幀:HRD

isbn號碼:9781594546594

叢書系列:

圖書標籤:

• 催化
• 催化研究
• 化學催化
• 材料科學
• 納米催化
• 綠色化學
• 能源催化
• 均相催化
• 異相催化
• 催化劑設計

好的，這是一份為一本假想的、與催化研究趨勢無關的圖書撰寫的詳細簡介。我們假設這本書的主題是關於“復雜係統中的湧現現象與自組織行為”。 --- 《復雜係統中的湧現現象與自組織行為：從微觀交互到宏觀模式的解析》 書籍簡介 本書深入探討瞭復雜係統科學的核心議題——湧現現象（Emergence）與自組織（Self-organization）的理論框架、數學模型及其在自然界與工程領域中的具體體現。在傳統還原論的解釋範式逐漸遭遇瓶頸的今天，理解大量基本單元通過簡單的局部規則相互作用，如何自下而上地産生齣宏觀的、全新的、不可預測的結構和功能，已成為跨學科研究的前沿陣地。 本書旨在為物理學、生物學、社會科學、信息科學乃至環境科學的研究人員和高級學生提供一套全麵的、富有洞察力的視角，以解析這些非綫性、非平衡係統中的動態機製。我們摒棄瞭對單一組件的孤立分析，轉而聚焦於係統整體的動態演化路徑。 第一部分：理論基石與概念界定 本部分為理解復雜係統動態奠定瞭堅實的理論基礎。我們首先對“復雜性”進行瞭多維度的界定，區分瞭“復雜”與“隨機”的本質差異。 第一章：復雜係統的特徵與邊界條件 詳細討論瞭係統的開放性、非綫性和時變性。重點分析瞭反饋迴路（正反饋與負反饋）在驅動係統偏離平衡態中的關鍵作用。我們引入瞭相空間分析的概念，用以描繪係統可能達到的所有狀態的集閤。 第二章：湧現的哲學與科學界定 湧現被清晰地劃分為弱湧現（可還原、可模擬）和強湧現（本質上不可從底層規則推導）。通過迴顧哲學史上的爭論，本書提齣瞭一個操作性的湧現判據，即“信息增益”與“結構魯棒性”的關聯。我們探討瞭信息論在量化湧現程度上的應用，特彆是互信息和轉移熵在識彆關鍵連接上的作用。 第三章：自組織機製與非平衡態熱力學 自組織並非源於外部指令，而是係統內部能量耗散驅動的結果。本章詳細闡述瞭普裏戈金（Prigogine）的耗散結構理論，並將其應用於遠離平衡態的係統研究。我們分析瞭諸如布洛赫-比利昂斯（Bénard cells）等經典案例，展示瞭能量梯度如何轉化為有序結構。此外，本書還探討瞭隨機漲落（Stochastic Fluctuations）在“突破對稱性”過程中的催化作用，這是係統走嚮新有序狀態的關鍵“第一推動力”。 第二部分：數學建模與計算範式 本部分轉嚮實用化的建模技術，介紹處理高維、非綫性動力學的核心工具。 第四章：元胞自動機（CA）的應用與擴展 元胞自動機作為模擬局部交互的強大工具，在本章得到深入剖析。我們不僅迴顧瞭康威的生命遊戲等經典模型，更側重於其在空間異質性建模中的擴展，例如用於模擬城市擴張、森林火災蔓延等具有空間依賴性的過程。重點討論瞭CA的“時間尺度壓縮”能力。 第五章：基於主體的建模（Agent-Based Modeling, ABM） ABM是捕捉異質性個體行為和群體互動的核心方法。本書詳細介紹瞭如何構建包含認知、記憶和學習機製的代理模型。案例研究包括經濟市場中的投機行為如何導緻金融泡沫的形成，以及社會網絡中的意見極化現象。討論瞭ABM模型在驗證反直覺假設方麵的優勢。 第六章：網絡科學與復雜網絡結構 係統結構往往錶現為網絡拓撲。本章深入研究瞭小世界網絡（Small-World）和無標度網絡（Scale-Free）的生成機製及其對信息流、魯棒性和同步性的影響。通過加權網絡分析，我們揭示瞭節點重要性的動態變化，以及“關鍵節點”在係統功能中的決定性作用。 第三部分：跨學科視野下的湧現應用 本部分展示瞭理論框架如何被應用於解釋不同領域的復雜現象。 第七章：生物學係統中的自適應性 從分子水平到生態係統，湧現無處不在。我們分析瞭蛋白質摺疊的能量景觀、細菌群落的生物膜形成，以及物種動態平衡的洛特卡-沃爾泰拉模型的湧現解。重點討論瞭進化算法如何通過模擬自然選擇過程，在計算空間中“湧現”齣優化解。 第八章：物理係統中的相變與臨界現象 本章將理論與統計物理學緊密結閤。詳細解釋瞭重整化群理論（Renormalization Group Theory）如何成功地描述瞭臨界點附近的行為，揭示瞭不同微觀尺度模型下宏觀物理定律的普適性（Universality）。對量子場論中的非平衡相變也進行瞭初步探討。 第九章：社會經濟係統中的集體行為 社會係統是湧現現象的極端復雜案例。本書分析瞭群體運動（如人群疏散）、交通流的堵塞模式以及文化傳播的動力學模型。我們藉鑒瞭統計物理中的Ising模型，將其應用於社會信念的形成過程，解釋瞭群體極化現象如何作為一個宏觀“磁化”過程齣現。 第十章：控製與乾預：在復雜係統中引導湧現 理解湧現並非最終目的，有效的乾預纔是。本章探討瞭如何利用對係統敏感度（如李雅普諾夫指數）的洞察，實現對復雜係統的“微小乾預，巨大影響”（蝴蝶效應的反嚮利用）。討論瞭如何通過優化網絡連接或調整局部交互規則，使係統湧現齣期望的穩定狀態，而非災難性崩潰。 結語 本書的最終目標是培養讀者在麵對前沿科學問題時，超越還原論思維，以係統、動態和演化的視角進行思考。復雜係統科學提供瞭一套強大的語言和工具集，使我們能夠從看似混亂無序的錶象中，捕捉到深藏的秩序與規律，揭示自然界與人類社會創造力的根本機製。 --- 目標讀者： 物理學、數學、計算機科學、生物信息學、經濟學、社會學及工程領域的博士生、研究人員及資深工程師。 關鍵詞： 復雜係統、湧現、自組織、耗散結構、元胞自動機、主體建模、網絡科學、非綫性動力學、相變、係統控製。

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