Statistical Physics of Synchronization

این کتاب تجزیه و تحلیل سیستم‌های پیچیده چند بدنه در حال تعامل را که هماهنگ‌سازی خود به خود را از دیدگاه فیزیک آماری غیرتعادلی نشان می‌دهند، معرفی و بحث می‌کند. در حالی که چنین سیستم‌هایی عمدتاً با استفاده از تئوری سیستم‌های دینامیکی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، این کتاب بر سودمندی رویکرد فیزیک آماری برای به دست آوردن نتایج روشن‌گری در تعدادی از تنظیمات دینامیکی نماینده تأکید می‌کند. اگرچه پیگیری دینامیک یک شرایط اولیه خاص غیرقابل حل است، اما فیزیک آماری اجازه می دهد تا نتایج تحلیلی دقیق را در حد تعداد نامتناهی از واحدهای متقابل به دست آورد. فصل اول به بررسی خصوصیات دینامیکی واحدهای منفرد سیستم‌های همگام‌سازی و همچنین تعامل آنها می‌پردازد و ابزارهای مربوطه فیزیک آماری را خلاصه می‌کند. دومی سپس در فصل‌های دو و سه برای بحث در مورد همگام‌سازی سیستم‌ها با یک تکامل مرتبه اول یا دوم در زمان استفاده می‌شود. این کتاب مقدمه ای به موقع در مورد موضوع ارائه می دهد و برای افراد ناآشنا و همچنین برای محققان با تجربه که در زمینه های دینامیک غیرخطی و آشوب، فیزیک آماری و سیستم های پیچیده کار می کنند، در نظر گرفته شده است.

This book introduces and discusses the analysis of interacting many-body complex systems exhibiting spontaneous synchronization from the perspective of nonequilibrium statistical physics. While such systems have been mostly studied using dynamical system theory, the book underlines the usefulness of the statistical physics approach to obtain insightful results in a number of representative dynamical settings. Although it is intractable to follow the dynamics of a particular initial condition, statistical physics allows to derive exact analytical results in the limit of an infinite number of interacting units. Chapter one discusses dynamical characterization of individual units of synchronizing systems as well as of their interaction and summarizes the relevant tools of statistical physics. The latter are then used in chapters two and three to discuss respectively synchronizing systems with either a first- or a second-order evolution in time. This book provides a timely introduction to the subject and is meant for the uninitiated as well as for experienced researchers working in areas of nonlinear dynamics and chaos, statistical physics, and complex systems.