2013/2014

02939 Piecewise smooth dynamical systems

Engelsk titel:

Piecewise smooth dynamical systems

Sprog:

Point( ECTS )

5

Kursustype:

Ph.d.
Kurset udbydes under åben uddannelse
 

Kurset løber fra den 5. maj til den 9. maj 2014.

Undervisningens placering:

Campus Lyngby

Undervisningsform:

Fem dages heldagsaktivitet. Der vil være forlæsninger om formiddagen
og opgaveregning/​gruppearbejde om
eftermiddagen. Undervisningsmaterialet vil blive uddelt til
deltagerne. Gæsteforelæseren vil hver formulere projekter og hver
enkelt studerende skal vælge et af disse projekter og aflevere en
rapport.

Kursets varighed:

[Kurset følger ikke DTUs normale skemastruktur]

Eksamensplacering:

Aftales med læreren

Evalueringsform:

Eksamens varighed:

Hjælpemidler:

Bedømmelsesform:

Deltagerbegrænsning:

Minimum 5 Maksimum: 30

Overordnede kursusmål:

At introducere de studerende til den teorien for og anvendelser af
stykkevis glatte dynamiske systemer.

Læringsmål:

En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • kende de grundlæggende matematiske egenskaber af stykkevis glatte dynamiske systemer
  • kunne foretage numeriske løsninger af stykkevis glatte dynamiske systemer
  • kunne foretage en grundlæggende bifurkationsundersøgelse af et stykkevis glat dynamisk system
  • have kendskab til anvendelser af stykkevis glatte dynamiske systemer i mekanik, biologi og samfundsvidenskaber
  • kunne identificere problemstillinger, hvor modellering med stykkevis glatte dynamiske systmer er relevant
  • kunne gøre rede for brugen af Melnikovs metode til at analysere stykkevis glatte dynamiske systemer
  • kunne identificere kaotisk opførsel af et stykkevis glat dynamisk system
  • kunne skrive en velformuleret rapport om et projektarbejde inden for stykkevis glatte dynamiske systemer

Kursusindhold:

Mechanical systems with impacts and friction, biological systems with thresholds and social systems with limiting factors are all examples of piecewise smooth systems. To the mathematician, they are fascinating and challenging, since they call into question the very notion of the solution to a differential equation. In applications, they are vital to the understanding of control systems, gene regulation and all sorts of mechanical systems. In fact, piecewise smooth system contain not only classical nonlinear behavior such as bifurcations and chaos, but also unique dynamics such as sliding and period adding bifurcations that are seen in applications. Yet, despite their ubiquity, surprisingly little is
known about the dynamics of these systems.

In this course, we shall consider many topics, which will give a flavour of the large range of unsolved problems in this field. We will
start with the basics, covering piecewise smooth maps and flows, then
look at some modeling and mathematical challenges, consider numerical methods and smoothing and bring students right up to date with the classification of sliding bifurcations and the use of Melnikov
methods. Students should have a basic background in dynamics (for
example, a familiarity with topics in Strogatz’s book Nonlinear Dynamics and Chaos would be useful), and may be interested in
applications.

Kursusansvarlig:

Morten Brøns , Bygning 303B, rum 157, Tlf. (+45) 4525 3067 , mobr@dtu.dk

Institut:

01 Institut for Matematik og Computer Science

Kursushjemmeside:

http://www2.mat.dtu.dk/people/M.Brons/piecewise/

Tilmelding:

På instituttet
Ansøgere skal tilmelde sig 6 uger inden kursusstart.
Mette Larsen, DTU Compute, Tlf: 4525 5246, E-mail: amel@dtu.dk.
Sidst opdateret: 26. marts, 2014