Brownian Agents and Active Particles
Schweitzer
Brownian Agents and Active Particles
F. Schweitzer: Brownian Agents and Active Particles
Springer-Verlag, Heidelberg 2003.
192 Abb., XVI+ 420 S., Geb., 59,95 E
ISBN 3-540-43938-2
Es verwundert heute nicht mehr allzusehr, wenn sich theoretische Physiker in entfernteren Disziplinen betätigen, wie etwa den Biowissenschaften, Wirtschaftswissenschaften oder der Soziologie - seit einigen Jahren ist dies ein unübersehbarer Trend. Doch warum sind es gerade die Werkzeuge des Physikers, die in interdisziplinären Anwendungen so gut zu funktionieren scheinen?
Dieses Buch behandelt Beispiele komplexer Phänomene aus Sicht des Physikers, von Tierschwärmen bis hin zu Bildungsmechanismen von Trampelpfaden und der Dynamik menschlicher Meinungsbildungsprozesse. Im Mittelpunkt stehen jedoch nicht die komplexen Systeme selbst, sondern eine einzelne Methodik zur Beschreibung kollektiver Phänomene in Systemen mit vielen Freiheitsgraden. Diese Beschränkung erlaubt es dem Autor, einen Methodenstrang zur Behandlung komplexer Systeme so sorgfältig entlang vertrauter Konzepte der Statistischen Physik zu entwickeln, daß die obige Frage kaum aufkommen dürfte.
Ausgangspunkt ist das klassische physikalische Teilchen und seine Brownsche Bewegung. Das Buch unternimmt nun eine systematische Verallgemeinerung dieses Teilchenbegriffs und erschließt damit Anwendungsfelder außerhalb der Physik. Teilchen erweitert um ein internes Energiedepot (¿aktive Teilchen¿) zeigen z. B. einfaches Schwarmverhalten, das an Lebewesen erinnert. Wenn die Teilchen dazu auch innere Freiheitsgrade bekommen (¿Brownsche Akteure¿) und damit vergangene Handlungen erinnern und zukünftige steuern können, so lassen sich damit verschiedene Naturphänomene modellieren. Das Buch demonstriert etwa wie sich ein Spaziergänger durch ein solches verallgemeinertes Teilchen approximieren läßt und im Ensemble gleicher Teilchen erstaunlich realistische Trampelpfade generiert. Eine Spezialität dieses Modellansatzes sind Agglomerationsphänomene, was z. B. am Großstadtwachstum und an ökonomischen Migrationsprozessen sehr schön demonstriert wird.
Die Methode der Brownschen Akteure wird in diesem Buch gewissenhaft und vollständig dargestellt. Sie ist so breit anwendbar, daß sie zweifellos einen Platz im Grundkanon der verschiedenen Methoden für komplexe Systeme einnehmen wird. Das Buch ist ein solides Lehr- und Handbuch für den Forscher. Wer nur einen Einblick sucht, wie komplexe Systeme mit physikalischer Brille behandelt werden können, wird vielleicht eher eine breitere Übersichtsdarstellung bevorzugen; nirgends sonst jedoch wird er methodisch so behutsam wie hier über die Brownschen Teilchen herangeführt. Die Einführungskapitel des Buches schließen nahtlos an den Grundkanon der Statistischen Physik an, so daß das eine oder andere Beispiel durchaus auch in der Lehre motivierte Zuhörer finden könnte.
Prof. Dr. Stefan Bornholdt, Interdisciplinary Center for Bioinformatics, Universität Leipzig
| Dieses Buch können Sie direkt bei amazon.de |  |
