Главная > Современные проблемы хаоса и нелинейности (Симо К., Смейл С., Шенсине А. и др.)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
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

Мы заканчиваем эту работы рассмотрением нескольких других интересных случаев и отрытых задач, которые выпадают за пределы данного исследования.
– В [3] было предложено семейство СПО с обращением ориентации (обращающие площадь или антиконсервативные отображения). Это предельный, консервативный случай трехпараметрического семейства отображений (обозначенный в [3] как утолщенное отображение Арнольда), являющийся в некотором роде «общей» и «универсальной» моделью вблизи гомоклинических касаний в диссипативных диффеоморфизмах. Это семейство задается как
\[
A S M_{\omega, \alpha}(x, y)=(x+\omega+y+\alpha \sin (x),-(y+\alpha \sin (x)) .
\]

Его можно рассматривать как отображение на $T^{2}$. Вид выражения (31) позволяет назвать его антистандартным отображением. В противоположность стандартному отображению параметр $\omega$ здесь не может быть опущен с помощью смещения начала координат. Замена переменных $(\xi, \eta)=(x, x+$ $+y+\omega)$ приводит отображение к виду
\[
A C_{\omega, \alpha}(\xi, \eta)=(\eta+\alpha \sin (\xi), \xi+2 \omega)
\]

Симметрия $(\xi, \eta, \alpha, \omega) \leftrightarrow(-\xi,-\eta, \alpha,-\omega)$ и то, как $\omega$ входит в (32), показывают, что достаточно рассмотреть $\omega \in[0, \pi / 2]$. В [3] приведены некоторые динамические свойства (31), появление меандровых кривых и связь этого отображения с некоторыми другими.
Рассмотрим квадрат отображения (31)
\[
\operatorname{ASM}^{2}\left(\begin{array}{l}
x \\
y
\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}
x+2 \omega+\alpha \sin (x+\omega+y+\alpha \sin (x)) \\
y+\alpha \sin (x)-\alpha \sin (x+\omega+y+\alpha \sin (x))
\end{array}\right)
\]

Отображение (33) является СПО, но оно далеко от «общего». Несомненно, при $\alpha=0$ закручивание не выполняется $(d \alpha / d y \equiv 0)$. Колеблющийся характер члена, который содержит $y$ в выражении для $\bar{x}$ исключает даже «слабое» свойство закручивания порядка $\alpha$. Во всяком случае, если величина $\omega$ не кратна $\pi / 2$, то существует область $\alpha$ вблизи нуля, для которой существуют инвариантные кривые. Причина такого поведения состоит в том, что отображение имеет «очень слабое» условие закручивания, и еще более слабое возмущение. Этот результат получен с помощью соответствующего усреднения.

Было бы интересно изучить в общем этот вид «дополнительного» вырождения, т.е. случаев, в которых условие закручивания (если таковое существует) можно восстановить путем усреднения осциллирующей функции вдоль потока системы.
– Крайне интересная проблема возникает при изучении симплектоморфизмов высокой размерности. Малое возмущение произведения одного из незакручивающих отображений, рассмотренных выше, и закручивающего отображения может дать красивые инвариантные торы. Суперпозиция двух незакручивающих отображений должна создать некоторые любопытные «лабиринты более высокой размерности». Однако в этом случае появляются дополнительные размерности, позволяющие выйти из лабиринта.

Простейший случай возникает при анализе окрестности полностью эллиптической точки, вблизи двойного резонанса. Некоторые простые условия приводят к вырождению закручивания. Работа в этом направлении в настоящее время активно продолжается.

На рис. 7 показана иллюстрация «меандрового тора» для четырехмерного симплектического отображения, который представляет собой двумерный тор. Отображение, используемое для его получения, следующее
\[
F\left(\begin{array}{l}
x_{1} \\
x_{2} \\
y_{1} \\
y_{2}
\end{array}\right)=\left(\begin{array}{l}
\bar{x}_{1} \\
\bar{x}_{2} \\
\bar{y}_{1} \\
\bar{y}_{2}
\end{array}\right)=\left(\begin{array}{l}
x_{1}+2 \pi \omega_{1}+\bar{y}_{1}^{2}+\psi \bar{y}_{1} \bar{y}_{2} \\
x_{2}+2 \pi \omega_{2}+\bar{y}_{2}^{2}+0.5 \psi \bar{y}_{1}^{2} \\
y_{1}+\alpha_{1} \frac{\sin \left(x_{1}\right)}{1-\beta_{1} \cos \left(x_{1}\right)} \\
y_{2}+\alpha_{2} \frac{\sin \left(x_{2}\right)}{1-\beta_{2} \cos \left(x_{2}\right)}
\end{array}\right),
\]

то есть это по сути два связанных отображения (19). Параметры были выбраны такие же, что использовались на рис. 2 a и $\mathrm{b}$, то есть $\omega_{1}=0.249, \alpha_{1}=$ $=0.1, \beta_{1}=0.5, \omega_{2}=0.374675, \alpha_{2}=0.1, \beta_{2}=0.5$, а связывание $\psi$ было взято равным 0.03. В качестве начальных условий была выбрана точка $x_{1}=x_{2}=0, y_{1}=-0.039, y_{2}=-0.202$, начиная с которой было выполнено 500000 итераций. На рисунке показан трехмерный вид проекции двумерного инвариантного меандрового тора на пространство переменных $x_{1}, x_{2}, y_{1}+y_{2}$. Мы хотим отметить, что для несколько бо́льших значений $\psi$ все двумерные торы, по-видимому, разрушаются.

Рис. 7. Трехмерный вид двумерного меандрового тора отображения (34) для параметров, заданных в тексте. Для трехмерного изображения тор был спроецирован на переменные $x_{1}, x_{2}, y_{1}+y_{2}$

Благодарности. Эта работа была поддержана грантами DGICYT PB940215 (Испания) и CIRIT 1996S0GR-00105 (Каталония). Благодарим также за частичную поддержку со стороны Европейского сетевого гранта ERBCHRXCT 940460 и гранта INTAS 93-0339ext. Первая версия этих результатов была представлена в Мастерской динамических систем в Автономном университете Барселоны в сентябре 1997 года. Я в долгу перед организаторами этого мероприятия.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru