Cybernetical Physics: From Control of Chaos to Quantum Control

کنترل سیستم‌های پیچیده یکی از مهمترین جنبه‌ها در برخورد با سیستم‌هایی است که رفتار غیرخطی یا ویژگی‌های مشابهی را نشان می‌دهند که تکنیک‌های کنترل سنتی را به چالش می‌کشند. این موضوع خاص به تدریج به عنوان فیزیک سایبرنتیک شناخته می شود، روش هایی را هم از فیزیک نظری و هم از مهندسی کنترل به عاریت گرفته است.

این کتاب شاید اولین تلاش برای ارائه توضیحی یکپارچه از موضوع و روش شناسی فیزیک سایبرنتیک باشد. و همچنین راه حل هایی برای برخی از مشکلات آن. تاکید کتاب بر بررسی محدودیت های اساسی در تبدیل انرژی با استفاده از روش های کنترل در هر دو سیستم محافظه کار و اتلاف است. بررسی کاربرد در فیزیک شامل کنترل هرج و مرج، همگام سازی نوسانگرهای جفت شده، زنجیره های آونگ، واکنش ها در شیمی فیزیک و سیستم های کوانتومی مانند تفکیک مولکول های دو اتمی است.

این کتاب با حضور محققین نوشته شده است. از پیشینه های مختلف در فیزیک، ریاضیات و مهندسی در ذهن است و بنابراین به عنوان مقدمه برای دانشجویان فارغ التحصیل که بر روی درک طیف گسترده ای از سیستم های پیچیده در علوم طبیعی کار می کنند مناسب است.

The control of complex systems is one of the most important aspects in dealing with systems exhibiting nonlinear behaviour or similar features that defy traditional control techniques. This specific subject is gradually becoming known as cybernetical physics, borrowing methods from both theoretical physics and control engineering.

This book is, perhaps, the first attempt to present a unified exposition of the subject and methodology of cybernetical physics as well as solutions to some of its problems. Emphasis of the book is on the examination of fundamental limits on energy transformation by means of control procedures in both conservative and dissipative systems. A survey of application in physics includes the control of chaos, synchronisation of coupled oscillators, pendulum chains, reactions in physical chemistry and of quantum systems such as the dissociation of diatomic molecules.

This book has been written having researchers from various backgrounds in physics, mathematics and engineering in mind and is thus also suitable as introduction to graduate students working on the understanding of a broad range of complex systems in the natural sciences.