The Science of Cities and Regions: Lectures on Mathematical Model Design

«علم شهرها و مناطق» برای رویارویی با چالش‌های آینده حیاتی است. جهان در حال شهرنشینی است: شهرهای بزرگ در حال ایجاد هستند و به سرعت به رشد خود ادامه می دهند. بسیاری از مسائل برنامه ریزی و توسعه به شکل های مختلف در کشورهای سراسر جهان بروز می کند. این پیشرفت‌ها را می‌توان در اصل از طریق مدل‌های کامپیوتری ریاضی شبیه‌سازی کرد که ابزارهایی برای پیش‌بینی و آزمایش سناریوها و برنامه‌های آینده فراهم می‌کنند. این مدل‌ها می‌توانند عملکرد شهرها و مناطق، پیش‌بینی جمعیت و اقتصاد فضایی، جریان‌های اصلی مانند سفر به محل کار یا خدمات، و مکانیسم‌های تکامل آینده را نشان دهند. در این کتاب، اصول اصلی درگیر در طراحی این طیف از مدل‌ها بیان می‌شود و گزارشی از وضعیت فعلی هنر و همچنین چالش‌های تحقیقاتی آینده ارائه می‌دهد.

آلن ویلسون بیش از چهل سال کار کرده است. با مدل های شهری و منطقه ای و به اکتشافات مهمی کمک کرده است. او این تجربه را به عنوان مقدمه و مروری بر مرز تحقیقاتی به کار برده است. موضوعات تحت پوشش شامل مدل لوری، مدل خرده فروشی، اصول مدل‌های مبتنی بر حساب و روش‌های ریشه‌دار در مدل‌سازی آماری به سبک بولتزمن و رویکرد Lotka-Volterra به تکامل سیستم است. کاربردها از برنامه ریزی شهری و منطقه ای گرفته تا جنگ ها و بیماری های همه گیر را شامل می شود.

A ‘science of cities and regions’ is critical for meeting future challenges. The world is urbanising: huge cities are being created and are continuing to grow rapidly. There are many planning and development issues arising in different manifestations in countries across the globe. These developments can, in principle, be simulated through mathematical computer models which provide tools for forecasting and testing future scenarios and plans. These models can represent the functioning of cities and regions, predicting the spatial demography and the economy, the main flows such as journey to work or to services, and the mechanisms of future evolution. In this book, the main principles involved in the design of this range of models are articulated, providing an account of the current state of the art as well as future research challenges.

Alan Wilson has over forty years working with urban and regional models and has contributed important discoveries. He has distilled this experience into what serves as both an introduction and a review of the research frontier. Topics covered include the Lowry model, the retail model, principles of account-based models and the methods rooted in Boltzmann-style statistical modelling and the Lotka-Volterra approach to system evolution. Applications range from urban and regional planning to wars and epidemics.