پیشرفت‌ها در مدل‌سازی ریاضی و محاسباتی سیستم‌های مهندسی ۲۰۲۳
Advances in Mathematical and Computational Modeling of Engineering Systems 2023

این کتاب طیف گسترده‌ای از موضوعات را پوشش می‌دهد، از جمله مدل‌سازی ریاضیاتی مدیریت کنترل آفات محصولات زراعی، مدیریت منابع آب، اثر فعالیت‌های انسانی بر غلظت دی‌اکسید کربن اتمسفر، تأثیر تغییرات آب و هوایی بر ذوب یخچال‌های طبیعی و جمعیت خرس‌های قطبی، پویایی سیستم شکارچی-شکارشونده با سرعت‌های متفاوت و گسترش و کنترل اپیدمی HIV. این کتاب بر استفاده از مدل‌سازی ریاضیاتی برای بررسی مسائل مربوط به جریان سیالات، از جمله شکست جت ویسکوالاستیک، ناپایداری ایجاد شده در نانوالیاف، جریان در کانال حلقوی و ناپایداری حرارتی در نانوسیالات به شیوه‌ای جامع تأکید دارد. این کتاب منبعی در دسترس برای دانشجویان، محققان و سیاست‌گذارانی خواهد بود که علاقه‌مند به کاربرد تکنیک‌های مدل‌سازی ریاضیاتی و محاسباتی برای بررسی پدیده‌های مختلف بیولوژیکی و مهندسی هستند.

ویژگی‌ها:

* بر روندهای کنونی مدل‌سازی و محاسباتی برای بررسی سیستم‌های مختلف بوم‌شناختی، اپیدمیولوژیکی و مهندسی تمرکز دارد.

* مدل‌سازی ریاضیاتی طیف گسترده‌ای از مسائل بوم‌شناختی و زیست‌محیطی از جمله مدیریت کنترل آفات محصولات زراعی، مدیریت منابع آب، اثر فعالیت‌های انسانی بر غلظت دی‌اکسید کربن اتمسفر و تأثیر تغییرات آب و هوایی بر ذوب یخچال‌های طبیعی و جمعیت خرس‌های قطبی را ارائه می‌دهد.

* طیف گسترده‌ای از موضوعات از جمله شکست جت ویسکوالاستیک، ناپایداری ایجاد شده در نانوالیاف، جریان در کانال حلقوی و ناپایداری حرارتی در نانوسیالات را پوشش می‌دهد.

* مدل‌های تکاملی، یعنی مدل‌های فرآیندهای متغیر با زمان را بررسی می‌کند. تحولات اخیر در روش‌های تحلیلی برای بررسی سیستم‌های دینامیکی غیرخطی را برجسته می‌کند.

* کاربردهای متنوعی از تکنیک‌های محاسباتی را برای حل مسائل عملی بیولوژیکی و مهندسی به نمایش می‌گذارد.

این کتاب بر تحولات تحقیقاتی اخیر در مدل‌سازی ریاضیاتی و محاسبات علمی سیستم‌های بیولوژیکی و مهندسی تمرکز دارد. این کتاب به عنوان یک متن مرجع ایده‌آل برای دانشجویان سال‌های پایانی دوره کارشناسی، دانشجویان تحصیلات تکمیلی و محققان در زمینه‌های مختلف از جمله مهندسی بوم‌شناختی، مهندسی محیط زیست، مهندسی کامپیوتر، مهندسی مکانیک، ریاضیات و دینامیک سیالات خواهد بود.

The text covers a wide range of topics such as mathematical modeling of crop pest control management, water resources management, impact of anthropogenic activities on atmospheric carbon dioxide concentrations, impact of climate changes on melting of glaciers and polar bear populations, dynamics of slow–fast predator-prey system and spread and control of HIV epidemic. It emphasizes the use of mathematical modeling to investigate the fluid flow problems including the breaking of viscoelastic jet, instability arising in nanofiber, flow in an annulus channel, and thermal instability in nano-fluids in a comprehensive manner. This book will be a readily accessible source of information for the students, researchers and policymakers interested in the application of mathematical and computational modeling techniques to investigate various biological and engineering phenomena.

Features

• Focuses on the current modeling and computational trends to investigate various ecological, epidemiological, and engineering systems.

• Presents the mathematical modeling of a wide range of ecological and environmental issues including crop pest control management, water resources management, the effect of anthropogenic activities on atmospheric carbon dioxide concentrations, and impact of climate changes on melting of glaciers and polar bear population.
• Covers a wide range of topics including the breaking of viscoelastic jet, instability arising in nanofiber, flow in an annulus channel, and thermal instability in nano-fluids.
• Examines evolutionary models i.e., models of time-varying processes. Highlights the recent developments in the analytical methods to investigate the nonlinear dynamical systems.

• Showcases diversified applications of computational techniques to solve practical biological and engineering problems.

The book focuses on the recent research developments in the mathematical modeling and scientific computing of biological and engineering systems. It will serve as an ideal reference text for senior undergraduate, graduate students, and researchers in diverse fields including ecological engineering, environmental engineering, computer engineering, mechanical engineering, mathematics, and fluid dynamics.