Книга К. Бёржа — первая книга по теории графов на русском языке. Между тем в последние годы интерес к этой теории резко усилился как со стороны математиков, так и представителей самых различных прикладных дисциплин. Это объясняется тем, что методы теории графов успешно решают многочисленные задачи теории электрических цепей, теории транспортных сетей, теории информации, кибернетики и др.
В книге Бёржа теория графов излагается последовательно, начиная с основ. Предполагается, что читатель обладает весьма скромными математическими познаниями, хотя и имеет некоторую математическую культуру. В текст включены многочисленные зачастую забавные примеры. Книга может быть использована для первоначального изучения теории графов. Математики-профессионалы также найдут в ней много интересного.
Авторы книги, известные американские математики, уже знакомы советскому читателю. Э. Беккенбах — по сборнику «Математика для инженеров» (ИЛ, М, 1958), Р. Беллман — по книгам «Теория устойчивости решений дифференциальных уравнений» (ИЛ, М, 1954), «Динамическое программирование» (ИЛ, М, 1960) и др.
Основное содержание их новой книги составляют неравенства, установленные за последние годы и относящиеся к различным разделам математики (матричная алгебра, теория операторов и т. д.). Особый интерес представляет описание новых функционально-аналитических методов поисков и доказательств неравенств.
Систематичность изложения и насыщенность конкретным материалом позволяют использовать книгу как своеобразный справочник для математиков различных специальностей, а также для механиков, физиков и инженеров-исследователей. Она будет полезна преподавателям, аспирантам и студентам математических и физических факультетов университетов, пединститутов и технических вузов, а также работникам вычислительных центров.
Книга содержит материалы 14-го симпозиума по прикладной математике, проведенного Американским математическим обществом. Гарантией высокого научного уровня книги является не только подбор авторов докладов (Мур, Голомб, Ледли, Калаба, Улам и др.), но и имя ее редактора Р. Беллмана, известного своими выдающимися исследованиями по динамическому программированию.
Используемый математический аппарат весьма разнообразен — от элементов математической статистики до математической логики, динамического программирования, теории конечных и бесконечных автоматов, теории случайных процессов, исследования операций и т. д. Широка и биологическая тематика: процессы, происходящие в центральной нервной системе, передача электрической информации, методы медицинской диагностики и т. д.
Книга, несомненно, будет интересна как биологам, так и математикам различных специальностей, включаю студентов старших курсов соответствующих учебных заведений.
Монография известных американских специалистов по исследованию операций посвящена теоретическим и прикладным вопросам теории графов. Книга состоит из двух частей. В первой части рассматриваются основные понятия и проблемы теории графов.
Во второй части книги приводится множество интересных приложений теории графов в различных областях науки и техники, таких, как экономика, исследование операций, кибернетика, теория игр, лингвистика, передача данных и др. Книга снабжена подробной библиографией, упражнениями и ответами к ним.
Монография рассчитана на математиков, специалистов по исследованию операций, инженеров, научных работников и аспирантов, занимающихся теоретическими и прикладными вопросами теории графов.
Лекции известного английского математика М. Ф. Атья, удостоенного Филдсовской медали 1966 г., посвящены одному из самых мощных средств современной алгебраической топологии — теории K-функтора. С помощью этой теории недавно были решены многие трудные задачи из разных областей математики.
Понятие K-функтора возникло в самое последнее время и опирается на различные факты из теории расслоенных пространств, топологии многообразий и гомологической алгебры. Лекции вполне доступны студентам-математикам второго-третьего курсов.
В приложение к книге включен перевод лекций М. Атья и Г. Сегала по Kₑ-теории, а также ряд недавних статей, посвященных разным вариантам и обобщениям K-теории.
Книга представляет интерес для математиков всех специальностей и будет полезна преподавателям, аспирантам и студентам старших курсов университетов.
Представлены основы теории вейвлет-преобразования — аппарата, хорошо приспособленного для изучения структуры неоднородных процессов. В отличие от преобразования Фурье, анализирующая функция которого покрывает всю временную ось, двухпараметрическая анализирующая функция одномерного вейвлет-преобразования хорошо локализована и во времени, и по частоте. Возможности преобразования показаны на примерах анализа модельных рядов с хорошо известными свойствами (гармонически, с различными особенностями, фрактальных) и данных длительных наблюдений за изменением некоторых метеорологических характеристик (индекс Южного Колебания, глобальные и полярные температуры).
Анализ ряда событий Эль-Ниньо и изменений индекса Южного Колебания выявил периодические компоненты процесса, ряд локальных периодичностей и временные масштабы, на которых данные имеют автоволновую структуру. Похожие, но менее чётко анализируемые компоненты, метеорологических рядов — как стохастические и ряд регулярный компонент. Временные структуры глобальной и полярных температур качественно схожи. Основное различие состоит в том, что потепление (тренд) слегка значительнее и началось раньше в Северном полушарии (возможно наличие там большее количество суши); излом тренда в начале текущего столетия, связанный обычно с техногенным фактором, не обнаружен.
В первой части работы показано, что мало отличающееся от поворота аналитическое преобразование окружности, число вращения которого иррационально и удовлетворяет некоторым арифметическим требованиям, может быть превращено в поворот аналитической заменой переменной.
Во второй части рассмотрено пространство отображений окружности на себя и место, занимаемое в этом пространстве отображениями разных типов. Указаны приложения к исследованию траекторий на торе и к задаче Дирихле для уравнения струны.
К концу XVIII — началу XIX в. дифференциальное и интегральное исчисление было в основном разработано. До этого времени (фактически, весь XVIII век) ученые были заняты построением его отдельных разделов, открывали все новые и новые факты, развивали все новые и новые области приложений дифференциального и интегрального исчисления к различным вопросам механики, астрономии, техники. Теперь появилась возможность обобщить полученные результаты, заняться их систематизацией, вникнуть в смысл основных понятий анализа. И вот выясняется, что с основами анализа дело обстоит не совсем благополучно.
Еще в XVIII в. у крупнейших математиков того времени не было единого мнения насчет того, что такое функция. Это приводило к долгим спорам о том, правильно или неправильно то или иное решение задачи, правилен или неправилен тот или иной конкретный математический результат. Постепенно выяснилось, что некоторые основные понятия анализа нуждаются в уточнении. Недостаточно четкое понимание того, что такое непрерывность и каковы свойства непрерывных функций, привело к тому, что рядом выдающихся математиков высказывались нередко ошибки. Появилась настоятельная необходимость навести порядок в основах анализа.
Примеры дифференциальных уравнений. Уравнения, с которыми мы встречались до настоящего времени, служили преимущественно для отыскания численных значений тех или иных величин. Так, при разыскании максимума и минимума функции мы, решая уравнение, находили те точки, в которых скорость изменения функции обращается в нуль; в главе IV (том 1) рассматривалась задача нахождения корней многочленов и т. п.
При этом всякий раз отыскивались из уравнения отдельные числа. Однако в приложениях математики часто возникают качественно новые задачи, в которых неизвестной является сама функция, сам закон зависимости одних переменных от других. Например, изучая процесс охлаждения тела, мы должны определить, как будет изменяться с течением времени его температура; при определении движения планет или звезд нам необходимо определить зависимость их координат от времени и т. д.
Довольно часто мы можем построить уравнение для нахождения нужных нам неизвестных функций — такие уравнения называют функциональными. Природа их может быть, говоря вообще, весьма различной. Однако мы ограничимся здесь наименее сложным (с точки зрения функционального анализа) их видом — дифференциальными уравнениями, функциональными уравнениями мы уже встречались, рассматривая новое задание функций.
Возникшая еще в древности из практических потребностей, математика выросла в громадную систему развитых дисциплин. Как и другие науки, она отражает законы материальной действительности и служит мощным орудием познания и покорения природы. Но свойственный математике высокий уровень абстракции делает новые ее разделы сравнительно мало доступными для неспециалиста. Тот же отвлеченный характер математики порождал еще в древности идеалистические представления о ее независимости от материальной действительности.
Коллектив авторов при составлении этой книги исходил из намерения ознакомить достаточно широкие круги советской интеллигенции с содержанием и методами отдельных математических дисциплин, их материальными основами и путями развития.
