Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Динамический хаос (ИПИС, ФКС)

.pdf
Скачиваний:
64
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
5.81 Mб
Скачать

Рис. 19. Зависимость положения аттрактора x от параметра в диапазоне от 0 до 1,25.

Можно также заметить,

что точки x1 и

x2

должны

удовлетворять уравнениям

 

 

 

x1 f ( f (x1 ))

, x2 f ( f (x2 ))

,

(23)

т.е., другими словами, x1 и x2 являются неподвижными точками отображения

f ( f (x)) f 2 (x) .

Конечно же, уравнению x f 2 (x) удовлетворяет и прежняя неподвижная точка x , определяемая по формуле (20). Однако при 0,75 , как уже говорилось ранее, такая неподвижная точка уже становится неустойчивой и поэтому не может являться аттрактором.

При дальнейшем увеличении параметра ситуация будет повторяться, т.е. будут обнаруживаться всё новые и новые точки бифуркации 1, 2 , 3 , , при переходе через которые будет происходить удвоение периода.

Так, при переходе через точку k цикл периода 2k 1 теряет устойчивость, но зато рождается новый устойчивый цикл периода 2k, и так до бесконечности. В результате, с ростом, бифуркационная диаграмма будет всё разветвляться и разветвляться (см. рис. 20).

Рис. 20. Зависимость положения аттрактора x от параметра в диапазоне от 0 до c .

Таблица 1. Значения параметра в логистическом

отображении x

1 x2

, отвечающие точкам бифурка-

n 1

 

n

 

ции (удвоения периода).

 

 

 

 

 

 

Из таблицы 1 видно,

что

последовательность

значений

1, 2 , 3 , стремится

к

некоторому пределу

c . При

переходе через c динамика системы существенно меняется. При c вместо регулярного периодического движения наблюдается хаотическое поведение системы, а аттрактор становится странным аттрактором.

Это видно и из бифуркационной диаграммы (см. рис. 2122), на которой при c наблюдаются области хаоса, чередующиеся «окнами устойчивости» – узкими зонами по параметру , в которых динамика системы вновь становится периодической.

Рис. 21. Бифуркационная диаграмма логистического

отображения

x

1

x2 .

 

n 1

 

n

 

 

 

 

Рис. 22. Бифуркационная диаграмма логистического

отображения

x

1

x2

с точками бифуркации k .

 

n 1

 

n

 

 

 

 

 

 

Появление хаоса можно отследить и на графиках зависимости результата итерации xn от начального значения x0 .

Рис. 23. Зависимость результата итерации xn от начального

значения x0 для n 1 5 в регулярном режиме при 0,5.

Рис. 24. Зависимость результата итерации xn от начального

значения x0 для n 1 5 в регулярном режиме при 1 .