URSS.ru Магазин научной книги
Обложка Опойцев В.И. Равновесие и устойчивость в моделях коллективного поведения Обложка Опойцев В.И. Равновесие и устойчивость в моделях коллективного поведения
Id: 302758
1059 р.

Равновесие и устойчивость в моделях коллективного поведения Изд. 2, стереотип.

2023. 248 с.
Белая офсетная бумага
  • Твердый переплет

Аннотация

Настоящая книга посвящена задачам статики и динамики сложных систем. Стержнем изложения является формальная модель коллективного поведения, охватывающая широкий класс задач из области управления, экономики, организации, биологии, техники и др. Большинство излагаемых вопросов в систематизированном виде ранее не рассматривалось (вопросы глобальной обратимости отображений и глобальной разрешимости неявных функций, ряд задач сравнительной статики,... (Подробнее)


Оглавление
top
Предисловие к первому изданию3
Глава первая Содержательные постановки задач5
§ 1. Формальная модель и основные задачи6
§ 2. Примеры и комментарии9
§ 3. Модификации модели и смежные вопросы15
§ 4. Несколько замечаний17
Глава вторая Неподвижные точки22
§ 1. Вращение векторного поля22
§ 2. Гомотопные поля и вычисление вращений23
§ 3. Элементарные следствия25
§ 4. Интуитивно геометрическая точка зрения26
§ 5. Еще о вращении векторных полей28
§ 6. Теорема об алгебраическом числе нулей29
§ 7. Некоторые дополнения31
§ 8. Элементы гомотопической топологии35
§ 9. К теореме Брауэра39
§ 10. О принципе сжимающих отображений42
Глава третья Нелинейные операторы в полуупорядоченных пространствах49
§ 1. Положительные операторы49
§ 2. Принцип Биркгофа—Тарского52
§ 3. Гетерогенные и гетеротонные операторы54
§. 4. Псевдовогнутость и неподвижные точки58
§ 5. Интерпретация условий псевдовогнутости61
§ 6. Анализ рыночной модели66
Глава четвертая Реакция систем на внешние воздействия69
§ 1. Задачи сравнительной статики69
§ 2. Законы Хикса и принцип Ле-Шателье — Самуэльсона71
§ 3. Реакция гетеротонных систем74
§ 4. Нелинейные Р-системы77
§ 5. Универсальные Р-отображения82
§ 6. Принцип Ле-Шателье — Самуэльсона в экстремальных задачах84
Глава пятая Глобальная обратимость отображений и разрешимость неявных функций86
§ 1. Глобальные гомеоморфизмы в Rn87
§ 2. Общая теорема о глобальном гомеоморфизме89
§ 3. Некоторые частные результаты91
§ 4. Глобальная разрешимость неявных функций93
Глава шестая Ансамбли динамических систем (АДС)95
§ 1. АДС с дискретным временем95
§ 2. Сходимость и устойчивость97
§ 3. Эквивалентные метрики и сжимающие семейства операто-ров98
§ 4. Об условии равномерной непрерывности ансамбля100
§ 5. АДС с непрерывным временем101
§ 6. Сжимающие полугруппы103
§ 7. Доказательство основной теоремы104
§ 8. Полугруппы линейных операторов109
§ 9. Единственность решений дифференциальных уравнений110
§ 10. Нелокальная продолжимость решений114
§11. Уравнения в контингенциях115
Глава седьмая Глобальная устойчивость гетеротонных систем118
§ 1. Гомогенные системы118
§ 2. Динамика гетеротонных систем с дискретным временем125
§ 3. Гетеротонные системы с непрерывным временем131
§ 4. Свойства оператора сдвига133
§ 5. Случай гетерогенных связей137
§ 6. Движение по псевдоградиенту139
Глава восьмая Системы с ограниченным межэлементным взаимодействием143
§ 1. Ограничения в дифференциальной форме143
§ 2. Теоремы о глобальной устойчивости146
§ 3. Ограничения в конечных приращениях150
§ 4. Случай непрерывного времени153
§ 5. Примеры155
§ 6. Еще об одном типе ограничений159
§ 7. Линейные системы161
Глава девятая Динамика модифицированных моделей165
§ 1. Процедуры с демпфированием165
§ 2. Устойчивость при наличии демпфирования167
§ 3. Сходимость вероятностных процессов170
§ 4. Стохастический вариант модели172
§ 5. Системы с векторными элементами174
Глава десятая Метаигровой синтез179
§ 1. Задача распределения ресурса179
§ 2. Принцип открытого управления184
§ 3. Еще об одной схеме организации187
§ 4. Более общая точка зрения188
§ 5. Композиционно гетерогенные системы193
§ 6.0 задачах метаигрового синтеза196
Дополнение первое Элементы комбинаторной топологии198
§ 1. Общие сведения из теории групп199
§ 2. Симплексы и симплициальные комплексы201
§ 3. Ориентация202
§ 4. Коэффициенты инцидентности и оператор Δ203
§ 5. Циклы, границы, гомологии204
§ 6. Что же такое группы гомологии?206
§ 7. Ориентируемые псевдомногообразия207
§ 8. Симплициальные отображения и симплициальные приближения209
§ 9. Индуцируемые гомоморфизмы210
§ 10. Степень отображения210
Дополнение второе Многозначные отображения212
§ 1. Общие сведения о многозначных отображениях212
§ 2. Примеры213
§ 3. Неподвижные точки многозначных отображений с выпуклыми образами217
§ 4. Многозначные отображения с невыпуклыми образами221
§ 5. Некоторые приложения223
Комментарии225
Список основных обозначений238
Литература239

Предисловие к первому изданию
top

Объектом исследования в книге является некая формальная модель коллективного поведения, в рамки которой укладывается широкий класс задач из весьма различных областей (экономика, биология, управление, вычислительные алгоритмы, устойчивость движения и др.). Основные решаемые вопросы относятся к статике и динамике модели и играют важную роль при исследовании сложных нелинейных систем вообще. Поэтому рассматриваемые здесь методы могут оказаться полезными в иных областях приложений и для разных категорий читателей могут представлять интерес лишь отдельные главы. Последнее обусловило попытку по возможности автономного изложения различных результатов и методов. Например, роль результатов о глобальной обратимости отображений для исходной модели и соответствующих приложений объясняется в первой главе, играющей в книге связующую роль. Само же изложение указанных результатов в главе V не загромождается ссылками на источник задачи, и при этом используется нейтральная математическая терминология, что по замыслу должно облегчить участь тех читателей, которые прикладной аспект соответствующих теорем воспринимают в другом ракурсе.

О содержании книги легко судить по оглавлению. Однако часть материала нуждается в пояснениях, в первую очередь — изложение топологических методов. Сами по себе эти методы получили в настоящее время широкое распространение в исследованиях по нелинейному функциональному анализу, но они рассматриваются обычно в специальной математической литературе, что не способствует их популяризации в среде специалистов, профессионально не знакомых с топологией. С другой стороны, важность топологических методов для исследования сложных систем не вызывает сомнений, поэтому их внедрение в теорию управления сложными системами и приспособление к специфике решаемых здесь задач представляется весьма актуальным. По этой причине в книге и предпринята попытка рассмотрения этих методов с ориентацией на системные приложения. По-видимому, даже один тот факт, что топологические методы излагаются в монографии, которая, вообще говоря, адресована специалистам по системному анализу и близким дисциплинам, может сыграть положительную роль в их популяризации.

Существенная часть содержания книги — изложение методов нелинейного анализа в полуупорядоченных пространствах. Как ситуация, так и принимаемые меры здесь аналогичны предыдущим. Однако основное внимание в этой части изложения мы все же уделяем развитию новых методов и их приложению к задачам динамики.

Значительная часть текста посвящена вопросам глобальной устойчивости нелинейных систем. Исходная постановка задачи здесь выходит за рамки классической теории устойчивости и приводит к необходимости рассмотрения ансамблей динамических систем. Иллюстрационные примеры показывают, что подобная точка зрения заслуживает внимания и позволяет существенно расширить класс объектов, динамику которых мы можем изучать формальными методами.

Внутри каждой главы принята самостоятельная нумерация утверждений и формул. При ссылке на формулу или теорему другой главы дополнительно (римской цифрой) указывается номер главы. Конец доказательства обозначается символом А. Этот знак ставится сразу после формулировки теоремы, если доказательство дано выше или по тем или иным причинам вообще не приводится. Для удобства читателя в конце книги помещен список основных обозначений (не охватывающий Дополнения). Пояснения и литературные ссылки за небольшими исключениями вынесены в Комментарии.

В процессе работы «ад книгой автор постоянно общался с М. А. Красносельским — и это стимулировало постановку и решение некоторых интересных задач. Совершенствованию изложения в разнообразных его аспектах способствовали плодотворные обсуждения результатов с А. В. Малишевским. Трактовка ряда прикладных вопросов формировалась в творческих дискуссиях с В. Н. Бурковым. Указанным лицам и многим другим (тем, кто взял на себя труд прочитать рукопись книги или ознакомиться с ее отдельными частями) автор выражает искреннюю признательность и одновременно приносит извинения, так как не все полученные советы удалось учесть.

1977 г.


Об авторе
top
photoОпойцев Валерий Иванович
Российский ученый, просветитель и популяризатор науки, заведующий сектором Института проблем управления Российской академии наук (ИПУ РАН); доктор физико-математических наук, профессор кафедры проблем управления Московского физико-технического института (МФТИ). Создатель и автор крупного Интернет-проекта «Школа Опойцева».

Практически вся его научная деятельность связана с работой в Институте проблем управления, где в качестве ведущего специалиста в области управления социальными и экономическими системами, статики и динамики сложных систем, он принимал участие во многих научно-прикладных программах и разработках. Руководил прикладными исследованиями для Госплана и Министерства связи СССР, а также крупной научно-исследовательской работой по расчету и оптимизации структуры бортовых вычислительных систем.

Талантливый лектор, Валерий Иванович всегда был увлечен просветительской деятельностью, часто разъезжал по стране, буквально — от Балтики до Камчатки, в качестве активного члена Общества «Знание» — «академии миллионов».

За время работы в Австралии (1998–2001) опубликовал множество статей по математике на английском языке и читал лекции для профессоров в Квинслендском университете.

Последние годы Валерий Иванович посвятил проекту «Школа Опойцева» — это книги, видеолекции и учебные материалы по математике и физике для высшего и школьного образования.

Он был убежден, что: «В условиях информационного наводнения инструменты вчерашнего дня перестают работать. Поэтому учить надо как-то иначе. „Лекции“ дают пример. Плохой ли, хороший — покажет время. Но в любом случае это продукт нового поколения. Те же „колеса“, тот же „руль“, та же математическая суть — но по-другому».