the calculus of life towards a theory of life springerbriefs in biology

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The Calculus Of Life

Author : Andrés Moya
ISBN : 9783319169705
Genre : Medical
File Size : 86. 28 MB
Format : PDF, Docs
Download : 397
Read : 320

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This book explores the exciting world of theoretical biology and is divided into three sections. The first section examines the roles played by renowned scientists such as Jacob, Monod, Rosen, Turing, von Bertalanffy, Waddington and Woodger in developing the field of theoretical biology. The second section, aided with numerous examples, supports the idea that logic and computing are suitable formal languages to describe and understand biological phenomena. The third and final section is, without doubt, the most intellectually challenging and endeavors to show the possible paths we could take to compute a cell - the basic unit of life - or the conditions required for a predictive theory of biological evolution; ultimately, a theory of life in the light of modern Systems Biology. The work aims to show that modern biology is closer than ever to making Goethe's dream come true and that we have reached a point where synthetic and analytical traditions converge to shed light on the living being as a whole.

Selforganised Criticality And Predictability In Atmospheric Flows

Author : Amujuri Mary Selvam
ISBN : 9783319545462
Genre : Science
File Size : 24. 76 MB
Format : PDF, Kindle
Download : 110
Read : 564

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This book presents a new concept of General Systems Theory and its application to atmospheric physics. It reveals that energy input into the atmospheric eddy continuum, whether natural or manmade, results in enhancement of fluctuations of all scales, manifested immediately in the intensification of high-frequency fluctuations such as the Quasi-Biennial Oscillation and the El-Nino–Southern Oscillation cycles. Atmospheric flows exhibit self-organised criticality, i.e. long-range correlations in space and time manifested as fractal geometry to the spatial pattern concomitant with an inverse power law form for fluctuations of meteorological parameters such as temperature, pressure etc. Traditional meteorological theory cannot satisfactorily explain the observed self-similar space time structure of atmospheric flows. A recently developed general systems theory for fractal space-time fluctuations shows that the larger-scale fluctuation can be visualised to emerge from the space-time averaging of enclosed small-scale fluctuations, thereby generating a hierarchy of self-similar fluctuations manifested as the observed eddy continuum in power spectral analyses of fractal fluctuations. The interconnected network of eddy circulations responds as a unified whole to local perturbations such as global-scale response to El-Nino events. The general systems theory model predicts an inverse power law form incorporating the golden mean τ for the distribution of space-time fluctuation patterns and for the power (variance) spectra of the fluctuations. Since the probability distributions of amplitude and variance are the same, atmospheric flows exhibit quantumlike chaos. Long-range correlations inherent to power law distributions of fluctuations are identified as nonlocal connection or entanglement exhibited by quantum systems such as electrons or photons. The predicted distribution is close to the Gaussian distribution for small-scale fluctuations, but exhibits a fat long tail for large-scale fluctuations. Universal inverse power law for fractal fluctuations rules out unambiguously linear secular trends in climate parameters.

Buddenbrooks Handbuch

Author : Nicole Mattern
ISBN : 9783476046505
Genre : Literary Criticism
File Size : 67. 59 MB
Format : PDF, ePub, Docs
Download : 396
Read : 715

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"Buddenbrooks. Verfall einer Familie" (1901) legte den Grundstein für Thomas Manns außergewöhnliche Karriere als Schriftsteller und Repräsentant der deutschen Literatur und Kultur weltweit. Der Roman zählt nicht nur zu den nobelpreisgekrönten und meistgelesenen, sondern auch zu den meistinterpretierten Texten der deutschsprachigen Literatur. Das Handbuch bündelt die umfassende Forschung über den Roman und präsentiert neben der Entstehungs- und Rezeptionsgeschichte auch die zentralen Themen und Strukturen. Eingegangen wird nicht nur auf Familie, Ökonomie und Religion, sondern auch auf scheinbare Randthemen wie Essen und Trinken oder Elemente des Phantastischen. Zusätzlich eröffnet das Handbuch interpretatorische und literaturtheoretische Zugänge zum Text, von der Sozialgeschichte über Erinnerungs- und Gedächtnistheorien oder Weiblichkeits- und Männlichkeitskonstruktionen bis zur Wissenspoetologie.

Mathematik Kompakt

Author : Yvonne Stry
ISBN : 9783642243271
Genre : Mathematics
File Size : 34. 9 MB
Format : PDF, ePub, Docs
Download : 922
Read : 1294

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Das kompakte einbändige Werk bietet eine aktuelle Stoffauswahl mit Themen wie Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik, dafür wird auf überflüssige Beweise verzichtet. Die Autoren präsentieren den gesamten Stoff in einem anschaulichen, aufgelockerten Stil – mit Zusammenfassungen und Verständnistests zu jedem Kapitel, Randnotizen für die schnelle Orientierung, Beispielen und Anwendungen sowie zahlreichen Übungsaufgaben mit Lösungen. Ergänzendes Material wie Folien und kommentierte Lösungen stehen im Internet zum Download bereit.

Random Ordinary Differential Equations And Their Numerical Solution

Author : Xiaoying Han
ISBN : 9789811062650
Genre : Mathematics
File Size : 80. 98 MB
Format : PDF, Docs
Download : 150
Read : 681

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This book is intended to make recent results on the derivation of higher order numerical schemes for random ordinary differential equations (RODEs) available to a broader readership, and to familiarize readers with RODEs themselves as well as the closely associated theory of random dynamical systems. In addition, it demonstrates how RODEs are being used in the biological sciences, where non-Gaussian and bounded noise are often more realistic than the Gaussian white noise in stochastic differential equations (SODEs). RODEs are used in many important applications and play a fundamental role in the theory of random dynamical systems. They can be analyzed pathwise with deterministic calculus, but require further treatment beyond that of classical ODE theory due to the lack of smoothness in their time variable. Although classical numerical schemes for ODEs can be used pathwise for RODEs, they rarely attain their traditional order since the solutions of RODEs do not have sufficient smoothness to have Taylor expansions in the usual sense. However, Taylor-like expansions can be derived for RODEs using an iterated application of the appropriate chain rule in integral form, and represent the starting point for the systematic derivation of consistent higher order numerical schemes for RODEs. The book is directed at a wide range of readers in applied and computational mathematics and related areas as well as readers who are interested in the applications of mathematical models involving random effects, in particular in the biological sciences.The level of this book is suitable for graduate students in applied mathematics and related areas, computational sciences and systems biology. A basic knowledge of ordinary differential equations and numerical analysis is required.

Fractal Symmetry Of Protein Interior

Author : Anirban Banerji
ISBN : 9783034806510
Genre : Science
File Size : 38. 40 MB
Format : PDF, Docs
Download : 969
Read : 961

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The essential question that fractal dimensions attempt to answer is about the scales in Nature. For a system as non-idealistic and complex as a protein, studying scale-invariance becomes particularly important. Fractal Symmetry of Protein Interior investigates the diverse facets of the various scales at which we describe protein biophysical and biochemical phenomena. Following a thorough introduction to fractal dimensions, fractal-dimension-based approaches, that have been employed to study protein interior biophysical properties, are described. The focus is on the question “which scales are scale-invariant?” Investigations related to scaling of biophysical and biochemical behaviors may one day help us to formulate a fundamental theory about protein biophysics; which, in turn, may help us to understand fundamental principles of proteins.

Einf Hrung In Die Geometrie Und Topologie

Author : Werner Ballmann
ISBN : 9783034809016
Genre : Mathematics
File Size : 57. 63 MB
Format : PDF, ePub
Download : 124
Read : 183

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Das Buch bietet eine Einführung in die Topologie, Differentialtopologie und Differentialgeometrie. Es basiert auf Manuskripten, die in verschiedenen Vorlesungszyklen erprobt wurden. Im ersten Kapitel werden grundlegende Begriffe und Resultate aus der mengentheoretischen Topologie bereitgestellt. Eine Ausnahme hiervon bildet der Jordansche Kurvensatz, der für Polygonzüge bewiesen wird und eine erste Idee davon vermitteln soll, welcher Art tiefere topologische Probleme sind. Im zweiten Kapitel werden Mannigfaltigkeiten und Liesche Gruppen eingeführt und an einer Reihe von Beispielen veranschaulicht. Diskutiert werden auch Tangential- und Vektorraumbündel, Differentiale, Vektorfelder und Liesche Klammern von Vektorfeldern. Weiter vertieft wird diese Diskussion im dritten Kapitel, in dem die de Rhamsche Kohomologie und das orientierte Integral eingeführt und der Brouwersche Fixpunktsatz, der Jordan-Brouwersche Zerlegungssatz und die Integralformel von Stokes bewiesen werden. Das abschließende vierte Kapitel ist den Grundlagen der Differentialgeometrie gewidmet. Entlang der Entwicklungslinien, die die Geometrie der Kurven und Untermannigfaltigkeiten in Euklidischen Räumen durchlaufen hat, werden Zusammenhänge und Krümmung, die zentralen Konzepte der Differentialgeometrie, diskutiert. Den Höhepunkt bilden die Gaussgleichungen, die Version des theorema egregium von Gauss für Untermannigfaltigkeiten beliebiger Dimension und Kodimension. Das Buch richtet sich in erster Linie an Mathematik- und Physikstudenten im zweiten und dritten Studienjahr und ist als Vorlage für ein- oder zweisemestrige Vorlesungen geeignet.

Signale Prozesse Systeme

Author : Ulrich Karrenberg
ISBN : 9783662526590
Genre : Technology & Engineering
File Size : 37. 36 MB
Format : PDF, ePub, Mobi
Download : 273
Read : 213

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Buch und DVD bieten ein interaktives Lernsystem für die Visualisierung von Signalen und Prozessen sowie für die grafische Programmierung signaltechnischer Systeme. Etwa 250 vorprogrammierte Systeme und Folienentwürfe sind in das elektronische Dokument eingebettet. Mit der Software DASYLab können Applikationen entwickelt, modifiziert und optimiert werden. Die 6. Auflage bietet ein zusätzliches Kapitel zur mathematischen Modellierung, außerdem wurde sie an die aktuelle Version 11 von DASYLab angepasst und ist nun auch mit Windows 7 kompatibel.

Grundlagen Der Mathematik F R Dummies

Author : Zegarelli
ISBN : 9783527699353
Genre : Mathematics
File Size : 20. 16 MB
Format : PDF, ePub, Mobi
Download : 564
Read : 549

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Mathematik ist nicht jedermanns Sache und oft sind es gerade die Grundlagen, die fehlen: Wie berechnet man nochmal den Umfang eines Kreises? Wieviel Geld spare ich bei 30 % Rabatt? Und wie geht man Textaufgaben eigentlich richtig an? Fragen über Fragen - die Antworten finden Sie in diesem Buch. Egal ob Bruch- oder Prozentrechnung, Geometrie, Algebra, Wahrscheinlichkeitsrechnung oder Statistik, Mark Zegarelli erklärt es Ihnen einfach, mit Humor und immer schnell auf den Punkt. Frischen Sie Ihr Wissen auf, lernen Sie die Grundlagen der Mathematik und werden Sie ruckzuck zum Mathe-Ass.

Bernhard Riemann 1826 1866

Author : Detlef Laugwitz
ISBN : 9783034889834
Genre : Mathematics
File Size : 40. 91 MB
Format : PDF, Docs
Download : 772
Read : 914

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Das Riemannsche Integral lernen schon die Schüler kennen, die Theorien der reellen und der komplexen Funktionen bauen auf wichtigen Begriffsbildungen und Sätzen Riemanns auf, die Riemannsche Geometrie ist für Einsteins Gravitationstheorie und ihre Erweiterungen unentbehrlich, und in der Zahlentheorie ist die berühmte Riemannsche Vermutung noch immer offen. Riemann und sein um fünf Jahre jüngerer Freund Richard Dedekind sahen sich als Schüler von Gauss und Dirichlet. Um die Mitte des 19. Jahrhunderts leiteten sie den Übergang zur "modernen Mathematik" ein, der eine in Analysis und Geometrie, der andere in der Algebra mit der Hinwendung zu Mengen und Strukturen. Dieses Buch ist der erste Versuch, Riemanns wissenschaftliches Werk unter einem einheitlichen Gesichtspunkt zusammenzufassend darzustellen. Riemann gilt als einer der Philosophen unter den Mathematikern. Er stellte das Denken in Begriffen neben die zuvor vorherrschende algorithmische Auffassung von der Mathematik, welche die Gegenstände der Untersuchung, in Formeln und Figuren, in Termumformungen und regelhaften Konstruktionen als die allein legitimen Methoden sah. David Hilbert hat als Riemanns Grundsatz herausgestellt, die Beweise nicht durch Rechnung, sondern lediglich durch Gedanken zu zwingen. Hermann Weyl sah als das Prinzip Riemanns in Mathematik und Physik, "die Welt als das erkenntnistheoretische Motiv..., die Welt aus ihrem Verhalten im un- endlich kleinen zu verstehen."

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