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Anno Accademico 2015/16
02RGDRV
Introduction to synchronization in complex systems
Dottorato di ricerca in Ingegneria Elettrica, Elettronica E Delle Comunicazioni - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Biey Mario ORARIO RICEVIMENTO     25 0 0 0 1
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
*** N/A ***    
Presentazione
PERIODO: MAGGIO - GIUGNO 2016

FinalitÓ del corso:
Questo corso si concentra sugli aspetti della dinamica non lineare relativi alle applicazioni in Fisica, Biologia, Chimica e Ingegneria. Attraverso un approccio intuitivo verranno considerati gli aspetti principali relativi ai sistemi complessi, i fenomeni di sincronizzazione e i meccanismi fisici responsabili della sincronizzazione.

Aims of course:
This course focuses on nonlinear dynamics with applications to physics, biology, chemistry, and engineering. It takes an intuitive approach with emphasis on complex systems, synchronization and the physical mechanism responsible for this phenomenon
Programma
La sincronizzazione Ŕ un fenomeno naturale che pu˛ essere osservato nella vita quotidiana (per esempio il frinire dei grilli in sincronia e il battito ritmico delle celle del cuore). Esso gioca un ruolo cruciale in molte applicazioni tecniche (orologio atomico, oscilloscopio, radio, comunicazioni wireless, sistemi GPS, etc.). Nell'ambito scientifico, lo studio della sincronizzazione Ŕ iniziato quando Hyugens osserv˛ il comportamento degli orologi a pendolo. Lo studio della sincronizzazione implica una profonda comprensione della teoria dei sistemi dinamici non lineari, della simulazione numerica di sistemi complessi e delle applicazioni nell'ambito dell'ingegneria e delle scienze della vita. I sistemi complessi sono intesi come un qualunque sistema che coinvolge un elevato numero di elementi dinamici non lineari organizzati su strutture estese nello spazio. La teoria dei sistemi complessi include anche lo studio delle interazioni tra le parti del sistema.

Il sommario del corso Ŕ:
' Introduzione ed esempi.
' Punti di equilibrio: stabilitÓ; linearizzazione; esempi.
' Cicli limite:: definizione; calcolo attraverso la tecnica del bilanciamento armonico; stabilitÓ; esempi e implementazione numerica.
' Introduzione al comportamento non-periodico, attrattori strani e caotici.
' Sincronizzazione in reti di oscillatori di ispirazione biologica.

Course contents:
Synchronization is a very natural phenomenon observed in our daily life (including for example crickets chirping in synchrony and heart cells beating in rhythm). It plays a crucial role in many technical applications (atomic clock, oscilloscope, radio, wireless communication, GPS positioning system, etc.). In science, the study of the synchronization mechanism started with the historical observation by Huygens in pendulum clocks. The study of synchronization implies a deep understanding of nonlinear dynamical system theory, numerical simulation of complex systems, and applications in engineering and life sciences. Complex systems are meant as any system which involves a large number of nonlinear dynamic elements arranged in spatially extended structures. Complex systems theory also includes the study of the interactions of the many parts of the system.

The outline of the course is:
' Introduction and Examples.
' Equilibrium points: Stability; linearization; examples.
' Limit cycles: Definition; computation through the harmonic balance technique; stability; examples and numerical implementation.
' Introduction to non-periodic, strange and/or chaotic attractors.
' Synchronization in arrays of bio-inspired oscillatory systems.

the PhD Course 'An Introduction to Synchronization in Complex Systems' will take place on Monday, May 16th, 2016, from 13:00 to 16:00 in room 5P. The schedule of the course will be defined during the first lecture.

Interested participants are kindly requested to register sending an e-mail to mario.biey@polito.it.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma provvisorio per l'A.A.2015/16
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