О размерности Минковского некоторых инвариантных подмножеств динамических систем

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Хорошо известно, что фрактальное множество не является подмногообразием объемлющего пространства. Однако фракталы возникают как инвариантные подмножества, даже в бесконечно гладких динамических системах; размерность Минковского служит в этом случае характеристикой сложности такого множества. Например, в момент потери устойчивости состоянием равновесия при бифуркации Андронова-Хопфа замыкание неособой траектории является параметрически заданной кривой фрактального типа. В настоящей работе вычислена фрактальная размерность таких кривых. Кроме того, исследовано двухпараметрическое семейство функций, размерность Минковского графиков которых варьируется в промежутке от 1 до 2. Полученный результат позволяет реализовать регулярную динамическую систему, замыкание двумерного устойчивого многообразия изолированной гиперболической точки которой может иметь размерность Минковского больше 2. Вычисление размерности графика основано на разбиении отрезка аргумента, его задающего, на две части. Размерность одной части графика при этом возможно оценить сверху с помощью непосредственного вычисления длины соответствующей кривой. Размерность другой оценивается сверху через площадь прямоугольника, в которой она лежит. Оценка размерности Минковского снизу основана на вычислении мощности ε-различимого множества точек графика.

Об авторах

Сергей Витальевич Зелик

Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Email: s.zelik@surrey.ac.uk
ORCID iD: 0000-0002-4884-5040

доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник международной лаборатории динамических систем и приложений

Россия, 603150, Россия, г. Нижний Новгород, ул. Б. Печерская, д. 25/12

Ольга Витальевна Починка

Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Email: olga-pochinka@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6587-5305

доктор физико-математических наук, заведующий международной лаборатории динамических систем и приложений

Россия, 603150, Россия, г. Нижний Новгород, ул. Б. Печерская, д. 25/12

Андрей Александрович Ягилев

Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Автор, ответственный за переписку.
Email: agilevandrej@gmail.com
ORCID iD: 0009-0008-5088-8075

студент факультета информатики, математики и компьютерных наук

Россия, 603150, Россия, г. Нижний Новгород, ул. Б. Печерская, д. 25/12

Список литературы

  1. Александров П.С., Пасынков Б.А. Введение в теорию размерности. М.: Наука. 1973. 575 c.
  2. Андронов А.А., Леонтович Е.А. Некоторые случаи зависимости предельных циклов от параметра // Уч. записки Горьк. ун-та. 1937. T. 5. C. 3–24.
  3. Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний. М.: Наука. 1937. 568 c.
  4. Hopf E. Abzweigung einer periodishen Losung von einer stationaren Losung eines Differential systems // Ber. Math.-Phys. Sachsische Academie der Wissenschaften, Leipzig. 1942. Vol. 94. pp. 1–22.
  5. Зелик С.В. Аттракторы. Тогда и сейчас. // Успехи математических наук. 2023. Т. 78, № 4. С. 53–198.
  6. Bonatti C., Grines V. Knots as topological invariants for gradient-like diffeomorphisms of the sphere S3 // Journal of dynamical and control systems. 2000. Vol. 6, no. 4. pp. 579–602.
  7. Medvedev T.V., Pochinka O.V. The wild Fox-Artin arc in invariant sets of dynamical systems // Dynamical Systems. 2018. Vol. 33. pp. 660–666.
  8. Fernandez-Martinez M. , Sanchez-Granero M.A. A new fractal dimension for curves based on fractal structures // Topology Applications. 2016. Vol. 203. pp. 108–124.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Зелик С.В., Починка О.В., Ягилев А.А., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Мы используем файлы cookies, сервис веб-аналитики Яндекс.Метрика для улучшения работы сайта и удобства его использования. Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были об этом проинформированы и согласны с нашими правилами обработки персональных данных.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).