Implications to Urban Scaling, Smart Cities and Planning
272pages
10 heures de lecture
Focusing on urban dynamics, this book presents a unique framework incorporating Synergetics, which examines cooperation and self-organization in cities. It intertwines information theory's semantic and pragmatic elements with optimization principles, while also addressing steady state maintenance and phase transitions to explore qualitative changes in urban structures and behaviors. This interdisciplinary approach provides fresh insights into the complexities of city life and development.
The book presents a comprehensive modeling framework for psychotherapy, integrating recent research findings. It emphasizes the importance of the therapist-client alliance and explores how therapeutic interventions are influenced by both deterministic and stochastic forces. Utilizing a Fokker-Planck approach alongside complexity theory's structural-mathematical framework, the authors provide a nuanced understanding of the dynamics at play in effective therapy.
Die Psychotherapie hat durch neurobiologische Forschung sowohl Bestätigung ihrer Wirksamkeit als auch neue Impulse erhalten. Günter Schiepeks Werk war eines der ersten systematischen Textbücher zu diesem Thema. Die rasante Entwicklung der Neurobiologie seit der ersten Auflage 2003 macht die zweite Auflage zu einem umfassend überarbeiteten Handbuch. Es bietet einen breiten und tiefen Einblick in aktuelle Forschungsgebiete, die für die Psychotherapie und deren Fortschritte von Bedeutung sind. Zudem wird der Stand der neurowissenschaftlichen Überprüfung psychotherapeutischer Effekte dargestellt. Über 100 Autorinnen und Autoren erläutern die Funktionsweise des Gehirns in Bezug auf Emotionen, Kognitionen und interpersonelle Kommunikation und bieten eine Einführung in wichtige Messmethoden wie MRT, PET und EEG sowie in molekulare und zelluläre Grundlagen von Hirnfunktionen. Die Neuauflage legt besonderen Wert auf klinische Aspekte der Neurobiologie und die hirnphysiologischen Korrelate psychischer Störungen. Praktische Konsequenzen der Hirnforschung für die Zukunft der Psychotherapie werden ebenfalls diskutiert. Das Gehirn wird als komplexes, nichtlineares System betrachtet, in dem Synchronisation und Selbstorganisation zentrale Rollen spielen. Schiepek hat führende Experten für die einzelnen Themenbereiche gewonnen, was ein hohes fachliches Niveau und gute Verständlichkeit gewährleistet.
Allgemeine Prinzipien der Selbstorganisation in Natur und Gesellschaft
Die Autoren geben als aktiv Beteiligte erstmalig aus ihrem persönlichen Erleben einen Einblick auf die ersten zwei Jahrzehnte der Synergetik-Geschichte. Hermann Haken führt in die Begrifflichkeit der Synergetik ein und verdeutlicht die Schwierigkeiten, eine neues Denken in der Wissenschaft zu etablieren. Peter Plath geht exemplarisch auf die Vorgeschichte der Synergetik ein und zeigt an einem Fallbeispiel aus der Chemie, wie die Idee der Synergetik zum Leitmotiv einer Forschungsgruppe wurde. Werner Ebeling und Yuri Romanovsky beschreiben die intensive Kooperation der Wissenschaftler aus Ost und West bei der Herausbildung neuer Ideen zur Synergetik.
Eine Einführung. Nichtgleichgewichts-Phasenübergänge und Selbstorganisation in Physik, Chemie und Biologie
412pages
15 heures de lecture
Inhaltsverzeichnis 1. Das Ziel.- 2. Wahrscheinlichkeit.- 3. Information.- 4. Der Zufall.- 5. Notwendigkeit.- 6. Zufall und Notwendigkeit.- 7. Selbstorganisation.- 8. Systeme der Physik.- 9. Systeme der Chemie und Biochemie.- 10. Anwendungen in der Biologie.- 11. Soziologie und Wirtschaftswissenschaften.- 12. Chaos.- 13. Mustererkennung durch synergetische Computer.- 14. Historische Bemerkungen und Ausblick.- Referenzen, weitere Literatur und Bemerkungen.- Sachwortverzeichnis.
Exploring the relationship between Shannon and semantic information, this monograph reveals how both types of information influence cognition. It introduces the concept of information adaptation, where the mind/brain adjusts to environmental information through its quantitative variations and meanings. The authors illustrate their theories mathematically and conceptually, focusing on three cognitive processes: pattern recognition, face learning, and moving object recognition, demonstrating the dynamic interplay between information types in cognitive development.
The book offers a comprehensive introduction to synergetics, an expanding field that intersects various scientific disciplines. It features updated discussions on key topics like self-organization in extended media and Benard instability, as well as an economic model illustrating transitions from full employment to underemployment using nonequilibrium phase transitions. Additionally, it includes a new section on discrete maps, which are essential for exploring chaotic motion and related phenomena. The third edition reflects significant recent developments and aims to enhance readability.
Instability Hierarchies of Self-Organizing Systems and Devices
376pages
14 heures de lecture
The book explores the concept of self-organization across various disciplines, illustrating how systems in nature and technology develop structures and functions independently. It addresses the commonality of instabilities in both biological processes, like cell differentiation and evolution, and engineered devices, such as electronic oscillators. By examining the interplay between natural self-organization and man-made systems, the text highlights the fluid boundary between them, making it relevant for a diverse audience in science and engineering.
A Synergetic Approach to Brain Activity, Behavior and Cognition
368pages
13 heures de lecture
The book emphasizes the necessity of interdisciplinary collaboration in brain research, integrating insights from biology, medicine, physics, and more. It targets graduate students, professors, and scientists, offering a blend of mathematical, verbal, and pictorial representations to convey essential concepts, making it accessible to a wider audience. The author acknowledges the contributions of former students and colleagues, highlighting the importance of diverse perspectives in advancing understanding of the brain's complex systems.
This book explores multi-robot systems and nanoscale miniaturization from a unified perspective, emphasizing the concept of information minimization, articulated through the Haken-Levi principle. It introduces fundamental ideas of multi-component self-organizing systems, such as order parameters from phase transitions and the slaving principle linked to dynamical systems. Notable examples include the docking maneuvers of robots in various dimensions. The second part delves into molecular robotics, where nature serves as a crucial guide for robot design. It highlights remarkable biological processes, such as proteins that transport loads along polymer strands and the collaborative actions that enable muscle contraction. The book offers insights into these phenomena, particularly through a detailed theoretical analysis of muscle contraction mechanisms. It emphasizes the necessity of quantum theory at the molecular level, presenting it in a way that simplifies complex calculations. The authors introduce a model based on an elementary version of quantum field theory, considering the influence of the environment on molecular quantum activity. Through clear examples, readers learn to model the behavior of single molecular robots and their collective dynamics. The development of multi-robot and molecular robotics will rely on interdisciplinary collaboration, making this work relevant for researchers, educators, and advanced students