Düğüm-Eyer dallanması için ele alınan ön-örneğe yüksek mertebeden terimler eklense davranışı yapısal olarak değişir mi? Bu soru neden önemli Lemma sistemi.

... konulu sunumlar: "Düğüm-Eyer dallanması için ele alınan ön-örneğe yüksek mertebeden terimler eklense davranışı yapısal olarak değişir mi? Bu soru neden önemli Lemma sistemi."— Sunum transkripti:

1 Düğüm-Eyer dallanması için ele alınan ön-örneğe yüksek mertebeden terimler eklense davranışı yapısal olarak değişir mi? Bu soru neden önemli Lemma sistemi sistemine orijin civarında topolojik olarak eşdeğerdir. Topolojik Eşdeğerlilik: h homeomorfizm Zamanla değişimin yönünü koruyarak ve topolojik eşdeğerdir Tanıt iki aşamalı (1) Denge noktalarının analizi yapılıyor Kapalı fonksiyon (Implicit Function) teoreminden yararlanılarak denge noktalarını içeren manifoldun yerel olarak dallanma parametresini durum değişkenine bağlı olacak şekilde ifade edilebildiği gösterilip, her iki sistem için denge noktalarının birbirlerine yakın olduğu gösterilir. Hatırlatma

2 Teorem: (İmplicit function ) ’de bir noktayı ile belirtelim matrisi tersinir ise a ‘yı içeren bir açık küme U ve b ’yi içeren bir açık küme V olmak üzere vardır, öyle ki: Hatırlatma (2) Homeomorfizm oluşturuluyor Nasıl belirlenecek?

3 Düğüm-Eyer dallanması için ele alınan ön-örneğe yüksek mertebeden terimler eklense de topolojik eşdeğerliğin korunduğu görüldü. sisteminin parametre değeri için ‘da denge noktası olsun ve bu denge noktası civarında olsun. Nasıl yazıldı? Bu koşul neye karşı geliyor? Nasıl ? denge noktası Hiperbolik değil Dallanma noktasında kuadratik terimler içermekte Çaprazlık koşulu

4 Teorem Kuznetsov’04 (84) * Sistemini dönüştüren tersinir koordinat ve parametre dönüşümleri vardır. * Tanıt * Sisteminin verilen koşullar altında dönüşümler ile sistemine dönüştüğünü gösterilecek. Neden yararlanabiliriz? Hatırlatma denge noktası Hiperbolik değil

5 Koordinat-ötelemesi: Hipotezden Bu terimin yok olması için koşul yazılabilir.

6 Teorem: (İmplicit function ) ’de bir noktayı ile belirtelim matrisi tersinir ise a ‘yı içeren bir açık küme U ve b ’yi içeren bir açık küme V olmak üzere vardır, öyle ki: Hatırlatma Hipotezden Kapalı fonksiyon teoreminden yerel olarak fonksiyonu var ve tektir, ve Nasıl?

7 Yeni bir parametre tanımlama: HipotezdenTers fonksiyon teoreminden Ölçekleme:

8 Lemma sistemi sistemine orijin civarında topolojik olarak eşdeğerdir. Teorem * Sistemini dönüştüren tersinir koordinat ve parametre dönüşümleri vardır. * * Sistemi orijin civarında sistemine topolojik olarak eşdeğerdir.

9 Bir parametreye bağlı yerel dallanmalar için basit koşullar Y.A. Kuznetsov, “Elements of Applied Bifurcation Theory”, Springer, 2004. Dallanmanın eşboyutu=1 Düğüm-Eyer Katlanma Limit nokta Hopf Andronov-Hopf Hatırlatma

10 Hopf Dallanması Y.A. Kuznetsov, “Elements of Applied Bifurcation Theory”, Springer, 2004.

11 Hopf Dallanması yeterince küçük tüm ‘lar için ‘da özdeğerleri olan denge noktası olsun. birinci Lyapunov katsayısı * Sistemini dönüştüren tersinir koordinat, parametre ve zamanı ölçekleyen dönüşümler vardır. * * Teorem sistemi orijin civarında (**) sistemine topolojik olarak eşdeğerdir. Lemma http://www.scholarpedia.org/article/Andronov-Hopf_bifurcation

12 Bazı diğer yerel dallanmalar için koşullar Uç Dallanması: denge noktasının parametre değerinde bir uç dallanma noktası olması için sağlaması gereken koşullar aşağıdakilerdir: denge noktası Hiperbolik değil Dallanma noktasında kuadratik terimler içermemekte ancak kübik terimler içermekte Çaprazlık koşulu Uç Dallanması için önörnek: ile tanımlanan ve lineer bağımsız F.C.Hoppensteadt, E.M. Izhikevich, “Weakly Connected Neural networks”, Springer, 1997.

13 Diren Dallanması: denge noktasının parametre değerinde bir uç dallanma noktası olması için sağlaması gereken koşullar aşağıdakilerdir: denge noktası Hiperbolik değil Dallanma noktasında kuadratik terimler içermemekte ancak kübik terimler içermekte Çaprazlık koşulu Diren Dallanması için önörnek:

14 Ayrık zamanda bir parametreye bağlı yerel dallanmalar için basit koşullar Y.A. Kuznetsov, “Elements of Applied Bifurcation Theory”, Springer, 2004. Katlanma Dallanması :Çevirme Dallanması :

15 Teorem Kuznetsov’04 (123) * Sistemini dönüştüren tersinir koordinat ve parametre dönüşümleri vardır. * Teorem Kuznetsov’04 (127) * Sistemini dönüştüren tersinir koordinat ve parametre dönüşümleri vardır. *

16 Hiperbolik olmazsa ne yapabiliriz? x * hiperbolik olmayan denge noktası olsun ‘in özdeğerlerinden reel kısımları sol kompleks düzlemde olanlara ilişkin özvektörlerin oluşturduğu genelleştirilmiş özuzay “kararlı altuzay”, ‘in özdeğerlerinden reel kısımları sağ kompleks düzlemde olanlara ilişkin özvektörlerin oluşturduğu genelleştirilmiş özuzay “kararsız altuzay”, ‘in özdeğerlerinden reel kısımları sıfır olanlara ilişkin özvektörlerin oluşturduğu genelleştirilmiş özuzay “merkez altuzay” ise Neyi temsil ediyor?

17 Teorem 11: (Merkez Manifold ) ‘de ‘ın bir komşuluğu olsun, manifoldu aşağıdaki özellikleri sağlıyorsa “merkez manifold”’dur (çekicilik) ise yerel olarak çekici bir kümedir. * ¤ (değişmezlik), ‘nun komşuluğunda veya için yerel olarak değişmez kümedir. ¤* Y.A. Kuznetsov, “Elements of Applied Bifurcation Theory”, Springer, 2004.

18 Kaos’a varmanın yolları DüzenKaos Nasıl? Umulmadık yapısal değişiklikler ile Bu nasıl oluşabilir? Ardışıl bir dizi dallanma ile, peryod katlanmasına yol açan dallanmalar ile durum uzayındaki davranış değişmeye başlayıp durum uzayında kalıcı çözüm tuhaf çekiciye dönüşebilir. Bir örnek: Lorenz Sistemi Denge noktaları Hangi dallanma?

19 Lineerleştirelim: Özdeğerler Ne zaman kararlı, ne zaman kararsız ? Lineerleştirelim: Özdeğerler

20 Denge noktalarının var olması için olmalı http://www.cg.tuwien.ac.at/~fischel/Lorenz97/raleigh.html

21

22

23