
Nonlinear Model Reduction by Moment Matching
Modelle reduzierter Ordnung oder Modellreduktion werden in vielen technologisch fortgeschrittenen Bereichen eingesetzt, um sicherzustellen, dass die damit verbundenen komplizierten mathematischen Modelle berechenbar bleiben. So werden beispielsweise Modelle reduzierter Ordnung zur Simulation von Wettervorhersagemodellen und bei der Entwicklung sehr großer integrierter Schaltungen und vernetzter dynamischer Systeme verwendet.
Für lineare Systeme wurde das Problem der Modellreduktion aus verschiedenen Blickwinkeln angegangen, und es existiert eine umfassende Theorie. Obwohl viele Ergebnisse und Anstrengungen unternommen wurden, gibt es derzeit keine vollständige Theorie der Modellreduktion für nichtlineare Systeme oder zumindest nicht so vollständig wie die für lineare Systeme entwickelte Theorie.
In dieser Monographie werden in einheitlicher und vollständiger Weise die Techniken der Momentenanpassung für nichtlineare Systeme vorgestellt. Dazu gehören ausführliche Abschnitte über nichtlineare zeitverzögerte Systeme, Momentananpassung aus Eingangs-/Ausgangsdaten und die Grenzen der Charakterisierung von Momenten auf der Grundlage eines durch Differentialgleichungen beschriebenen Signalgenerators. Jeder Abschnitt ist mit Beispielen angereichert und wird mit umfangreichen bibliographischen Hinweisen abgeschlossen.
Diese Monographie bietet eine umfassende und leicht zugängliche Einführung in die Modellreduktion für Forscher und Studenten, die sich mit nichtlinearen Systemen beschäftigen.