Applied Mathematics

Abstract

Το περιεχόμενο του βιβλίου αυτού αποτελεί μία ενοποιημένη παρουσίαση των εννοιών, των μεθόδων και των αποτελεσμάτων των Συνήθων Διαφορικών Εξισώσεων, των Μιγαδικών Συναρτήσεων, και των Μετασχηματισμών Fourier, όπου διαμορφώνονται τα γενικά πλαίσια εντός των οποίων διατυπώνονται, ερμηνεύονται και αναλύονται διάφορες σχετικές σημαντικές εφαρμογές στις φυσικές και τεχνολογικές επιστήμες και στην επιστήμη της Πληροφορικής. Η ύλη του βιβλίου κατανέμεται σε τρία μέρη: Ι. Συνήθεις Διαφορικές Εξισώσεις, ΙΙ. Μιγαδικές Συναρτήσεις, ΙΙΙ. Σειρές και Μετασχηματισμοί Fourier. Οι Διαφορικές Εξισώσεις αποτελούν ένα εκτεταμένο πεδίο στα καθαρά και στα εφαρμοσμένα Μαθηματικά καθώς και στις εφαρμογές τους. Στα καθαρά Μαθηματικά επικεντρώνονται στη μελέτη ύπαρξης και μοναδικότητας λύσεων ενώ στα εφαρμοσμένα δίνεται έμφαση σε μεθοδολογίες υπολογισμού των λύσεων. Οι Διαφορικές Εξισώσεις παίζουν επίσης σπουδαίο ρόλο στη μαθηματική μοντελοποίηση φυσικών, τεχνολογικών και βιολογικών διαδικασιών. Η θεωρία Μιγαδικών Συναρτήσεων είναι μία από τις πιο γοητευτικές περιοχές των Μαθηματικών. Πολλές από τις πιο ισχυρές τεχνικές οι οποίες χρησιμοποιούνται για τη διατύπωση και τη μελέτη των εφαρμογών των Μαθηματικών σε άλλες επιστήμες βασίζονται στη θεωρία Μιγαδικών Συναρτήσεων. Μεταξύ των σκοπών του βιβλίου είναι η παρουσίαση μίας ευρείας κλάσης εφαρμογών και η διεξοδική επεξεργασία τεχνικών των Μιγαδικών Συναρτήσεων οι οποίες χρησιμοποίουνται για τη μοντελοποίησή τους. Η έννοια του μετασχηματισμού Fourier συνίσταται σε ολοκληρωτική αναπαράσταση συναρτήσεων και αποτελεί επέκταση της αναπαράστασης συναρτήσεων με τη βοήθεια σειρών Fourier. Οι μετασχηματισμοί Fourier έχουν πολλές εφαρμογές στις θετικές επιστήμες και την τεχνολογία και στην πράξη χρησιμοποιούνται για το μετασχηματισμό συναρτήσεων ανάμεσα στο πεδίο του χρόνου ή του χώρου και στο πεδίο των συχνοτήτων.

The content of this book constitutes a unified presentation of concepts, methods, and results from Ordinary Differential Equations, Complex Functions, and Fourier Transformations, within which general frameworks are formulated, interpreted, and analyzed in various significant applications in the natural and technological sciences, as well as in computer science. The book is divided into three parts: I. Ordinary Differential Equations, II. Complex Functions, and III. Series and Fourier Transformations. Ordinary Differential Equations represent an extensive field in both pure and applied mathematics, focusing on the study of existence and uniqueness of solutions in pure mathematics and emphasizing computational methodologies in applied mathematics. Differential Equations also play a crucial role in mathematical modeling of physical, technological, and biological processes. The theory of Complex Functions is one of the most fascinating areas of mathematics. Many of the most powerful techniques used to formulate and study applications of mathematics in other sciences are based on the theory of Complex Functions. One of the purposes of the book is to present a wide range of applications and to comprehensively process techniques of Complex Functions that are used for their modeling. The concept of the Fourier Transformation consists of an integral representation of functions and is an extension of the representation of functions with the help of Fourier series. Fourier Transformations have many applications in the natural sciences and technology and are practically used for the transformation of functions between the fields of time or space and the field of frequencies.