Главная > Методы анализа нелинейных динамических моделей (М. Холодниок, А. Клич, М. Кубичек, М. Марек)
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

3) Если система инвариантна относительно непрерывной группы преобразований g, то при бифуркации с потерей симметрии может возникнуть континуум положений равновесия (переводимых друг в друга преобразованиями группы). Простейший пример доставляет система 3 уравнений, инвариантных относительно всех поворотов вокруг некоторой оси l. Здесь возможны как бифуркации с сохранением симметрии (положения равновесия остаются на оси l), так и возникновение целого семейства (окружности) положений равновесия.
4) Бифуркация типа «вилка» возможна, конечно, и в системах, не обладающих какой-либо симметрией. Однако при малом возмушении такой системы «вилка исчезает и в этом смысле является нетипичной (см. [2.9], § 31 ).
[3] Авторы не рассматривают здесь случаев, когда при изменении параметра α период T(α) обращается в бесконечность. Два сценария возможны уже в двумерных системах (и часто наблюдаются). Это: (а) превращение цикла в петлю сепаратрисы; (б) рождение на цикле пары положений равновесия (оба эти случая упомянуты в конце §2.4 ). В случае (a) T(α) ln|αα|1; в случае (б) T(α)|αα|1/2. Здесь α критическое значение параметра.
[4] О бифуркациях периодических решений в системах с симметриями. Сделанные выше замечания о бифуркациях положений равновесия остаются в силе (с небольшими изменениями).

Напомним, что «симметричное» периодическое решение x=p(t)g-инвариантного уравнения — это такое решение, траектория которого γ инвариантна относительно отображения g(g(γ)=γ).
Если g(γ)=γ, то есть две возможности.
(a) gp(t)=p(t) при всех t.
(6) gp(t)=p(t+δ); типичный случай σ=T/2, где T (наименьший) период p(t). Для случая (a) справедливо все то, что сказано выше про бифуркации симметричных положений равновесия. Случай (б) требует отдельного рассмотрения.
[5] Обычно критерием устойчивости называют набор условий, близких к необходимым и достаточным. Чтобы получить критерий, здесь нужно добавить:
«Если хотя бы один мультипликатор лежит вне единичного круга (|ρk|>1), то решение p(t) не является орбитально устойчивым».
[6] Приведенная здесь «наглядная» интерпретация одномерных показателей Ляпунова полезна, но не точна: показатели Ляпунова определяют поведение решений линеаризованной (а не исходной) системы. В частности, если λ(x0,e)<0, то траектория γ(x0+εe ) (для некоторого малого, но фиксированного ε !) не обязана при t+ приближаться к γ(x0).
[7] Короткая гл. 3 и значительная часть §5.4 посвящены явлению, обычно не происходящему в однопараметрических системах дифференциальных уравнений, а именно пересечению ветвей на диаграмме стационарных решений. Некоторым основанием для отдельного рассмотрения этого вопроса является то, что задачи о распределенных системах часто имеют семейства «тривиальных» решений, существующих при всех значениях параметра. Бифуркация типа «вилка» в таких системах вполне обычна.

Тем не менее равноправное изучение точек поворота и точек ветвления не кажется вполне правильным: бифуркация слияния (= бифуркация кседло-узел») встречается практически в любой задаче, а для пересечения однопараметрических семейств стационарных решений нужны специальные причинь:

[8] В силу данного определения точке поворота диаграммы стацнонарных решений отвечает бифуркация типа «седло — узел» (см. § 2.2).
[9] Векторы h(0),,h(n1), «как правило», линейно независимы, если у матрицы A все собственные числа λk различны. Если А имеет кратные λj (без жордановых клеток), то h(k) всегда линейно зависимы. Имеется два варианта придания точного смысла утверждению о «маловероятности».
1) Предположить, что А не имеет кратных собственных значений. Тогда «наугад выбранный вектор h(0) дает невырожденную систему (5.3.7): нужно, чтобы все коэффициенты разложения h(0) по собственным векторам A были отличны от нуля.
2) Считать, что матрица A тоже выбрана «наугад». Тогда «с вероятностью 1» все λj(A) будут различны. Точный смысл последнего утверждения таков. В N-мерном пространстве матриц ( N=n2 ) матрицы с кратными собственными числами лежат на многообразиях размерности меньше N (при отсутствии в матрицах жордановых клеток эта размерность не более N3 ).
[10] Авторы не касаются здесь вычислительных аспектов процесса интерполирования и ограничиваются предложением наблюдать за уклонением a0 от 1. Отсылая заинтересованных читателей к учебникам [14*], [16*] 1), отметим лишь, что при больших n(n>10) выбор равноотстоящих узлов s0,,sn очень плох.
[ii] Повторяя сказанное ниже авторами, подчеркнем еще раз: название этого параграфа шире его содержания. Речь идет здесь только о нахождении бифуркационного значения параметра (и соответствующих координат положения равновесия), а не о численном изучении самой бифуркации. См. также замечания авторов в конце п. 5.8.4 и примечание 13 ниже.
[12] Целесообразно сохранить на этих линиях отдельные точки, отвечающие более сложным бифуркациям. Таким образом, имеет смысл изображать: a) «линии кратности»- совокупность всех точек (α,β), для которых какоенибудь из положений равновесия имеет нулевое собственное число; б) клинии нейтральности» — совокупность всех точек ( α,β ), для которых какоенибудь положение равновесия имеет чисто мнимые собственные числа.
[13] Последние несколько абзацев — единственное место в книге, где киротко затрагиваются основные алгоритмические вопросы, связанные с бифуркацией Андронова — Хопфа. А именно:
1) Как определить, при α<α или при α>α происходит рождение цикла из положения равновесия (здесь α — критическое значение параметра)?
2) Как найти родившееся периодическое решение при |αα|=δ1 ?
Существующие для этой цели программы используют асимптотику цикла при δ0 : определяют, в какой двумерной плоскости (приближенно) лежит родившийся цикл и к какому эллипсу он близок. Эти программы достаточно сложны.

Предлагаемый авторами «эвристический» подход много проще. Априорно судить об успешности этого подхода трудно, и здесь разумно положиться на вычислительный опыт авторов. Заметим лишь, что вполне независимо выбирать ε и δ нельзя. Родившийся цикл имеет размеры δ, и при εδ он не будет пересекать плоскость xk=xk++ε.

1
Оглавление
email@scask.ru