3.7. Фрактальные структуры и размерность аттрактора ………123
3.7.1. Фракталы ……………………………………………...123
3.7.2. Геометрические размерности ………………………..128
3.7.3. Вероятностные размерности ………………………...139
3.7.4. Динамические размерности …………………………144
3.7.5. Странные аттракторы ………………………………..145
3.8. Определение хаотического отображения …………….……154
4. Вычислительные методы нелинейной динамики ……………….157
4.1. Методы решения дифференциальных уравнений ………...157
4.1.1. Решение задачи Коши для автономной системы ….157
4.1.2. Некорректность численных методов решения
систем дифференциальных уравнений ………………158
4.2. Построение отображения Пуанкаре ………………………..160
4.3. Спектр характеристических показателей Ляпунова ………162
4.3.1. Вычисление спектра по уравнениям
динамической системы ……………………………………..163
4.3.2. Вычисление спектра по временному ряду ………….167
4.4. Численное исследование мер ……………………………….173
4.5. Расчет размерности аттрактора …………………………….174
4.5.1. Определение емкости ………………………………..174
4.5.2. Вычисление вероятностных размерностей …………176
4.6. Корреляционный интеграл ………………………………….177
4.7. Оценка энтропии …………………………………………….179
5. Управление хаотической динамикой …………………………….185
5.1. Задача управления …………………………………………...185
5.1.1. Постановка задачи ……………………………………185
5.1.2. Методы управления ………………………………….188
5.2. Задача идентификации ………………………………………195
5.2.1. Постановка задачи ……………………………………196
5.2.2. Реконструкция аттрактора. Теорема Такенса ………197
5.2.3. Выбор параметров реконструкции ………………….200
5.3. Задача прогноза ……………………………………………...204
5.3.1. Предсказание временных рядов …………………….204
5.3.2. Локальные методы …………………………………...205
5.3.3. Глобальные методы ………………………………….207
Библиографический список ………………………………………….210
- Оглавление
- 3.6. Автокорреляционная функция и спектральная плотность ..118
- 3.7. Фрактальные структуры и размерность аттрактора ………123
- Введение
- 1. Модели нелинейных динамических систем
- 1.1. Потоки
- 1.2. Каскады
- 1.3. Связь уравнения движения и отображения
- 1.3.1. Непрерывное время
- 1.3.2. Дискретное время
- 1.4. Уравнения в вариациях
- 1.5. Диссипативные и консервативные системы
- 2. Регулярная динамика
- 2.1. Особые точки
- 2.1.1. Основные определения
- 2.1.2. Классификация особых точек линейных
- 2.1.3. Классификация особых точек нелинейных векторных полей
- 2.1.4. Особые точки каскада
- 2.2. Периодические решения
- 2.2.1. Переход к системе с постоянными коэффициентами
- 2.2.2. Линеаризация уравнений с периодическим решением
- 2.2.3. Построение сечения Пуанкаре
- 2.2.4. Периодические решения (циклы) каскадов
- 2.3. Инвариантные, предельные и притягивающие множества
- 2.3.1. Инвариантные множества (многообразия)
- 2.3.2. Предельные множества
- 2.3.3. Притягивающие множества
- 2.3.4. Аттрактор
- 2.3.5. Поглощающее множество
- 2.4. Устойчивость
- 2.4.1. Понятие устойчивости
- 2.4.2. Устойчивость по Ляпунову
- 2.4.3. Устойчивость по Пуассону
- 2.4.4. Структурная устойчивость
- 3. Хаотическая динамика
- 3.1. Признаки хаотического поведения
- 3.1.1. Существенная зависимость от начальных данных
- 3.1.2. Инвариантная мера
- 3.1.3. Эргодичность и перемешивание
- 3.1.4. Энтропия
- 3.1.5. Автокорреляционная функция
- 3.1.6. Фрактальная структура странных аттракторов
- 3.2. Характеристические показатели ляпунова
- 3.2.1. Непрерывные динамические системы
- 3.2.2. Дискретные динамические системы
- 3.2.3. Характеристические показатели и изменение фазового объема
- 3.2.4. Свойства характеристических показателей Ляпунова
- 3.3. Инвариантные меры динамических систем
- 3.3.1. Типы вероятностных мер
- 3.3.2. Инвариантная мера. Оператор Перрона‑Фробениуса
- 3.3.3. Эргодическая мера
- 3.3.4. Физическая мера
- 3.3.5. Устойчивость и сходимость мер
- 3.4. Эргодичность и перемешивание
- 3.4.1. Эргодичность
- 3.4.2. Перемешивание
- 3.4.3. Перекладывание