Διακλάδωση Feigenbaum

Συντονιστής: polysot

tdsotm111
Δημοσιεύσεις: 123
Εγγραφή: Τετ Ιαν 13, 2010 12:54 am

Διακλάδωση Feigenbaum

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από tdsotm111 »

Ένα καλό παράδειγμα για να δούμε την χαοτική συμπεριφορά σε μια πολυωνυμική εξίσωση έστω και δευτέρου βαθμού είναι το διάγραμμα του Feigenbaum. Θεωρούμε λοιπόν την ακολουθία με αναδρομικό τύπο x_{n+1}=r x_{n}(1-x_{n}). Ξεκινάμε με συγκεκριμένες τιμές για την σταθερά r (από 2.4 έως 4) και τον πρώτο όρο x_0 (από 0 έως 1) και κατόπιν υπολογίζουμε τον ν-οστό όρο της ακολουθίας.
Τα αποτελέσματα που προκύπτουν είναι "αξιοπερίεργα"
- για r\in(2,3) ο όρος x_{n} συγκλίνει σε 1 μόνο τιμή
- για r\in(3,1+\sqrt 6) με 1+\sqrt 6\approx 3.45 ο όρος x_{n} συγκλίνει σε 2 τιμές
- για r\in(3.45,3.54) ο όρος x_{n} ταλαντεύεται ανάμεσα σε 4 τιμές
- Με το r να αυξάνεται πέρα από 3,54, από όλες σχεδόν τις αρχικές συνθήκες ο νιοστός όρος ταλαντεύεται μεταξύ 8 τιμών, στη συνέχεια, 16, 32, κλπ.
- Για τιμές του r μετά το 3,57 έχουμε την εμφάνιση του χάους. Από όλες σχεδόν τις αρχικές συνθήκες δεν μπορούμε πλέον να δούμε τυχόν ταλαντώσεις νιοστού όρου. Οι απειροελάχιστες αλλαγές στον αρχικό όρο της ακολουθίας οδηγεί τον όρο x_{n} σε άπειρες πιθανές τιμές.
Για τιμές πέρα από 3,57 έχουμε επίσης χαοτική συμπεριφορά, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένες απομονωμένες περιοχές της r που δείχνουν τη μη χαοτική συμπεριφορά. Αυτές ονομάζονται και νησίδες σταθερότητας (για παράδειγμα, για κάποιες τιμές του r μετά το 3.83 έχουμε πάλι ταλάντωση του x_{n} μεταξύ τριών τιμών, καθώς και για ελαφρώς υψηλότερες τιμές του r ταλάντωση ανάμεσα σε 6, 12 τιμές κλπ.
- Τέλος για τιμές του r μετά το 4 ο x_{n} αποκλίνει από το διάστημα [0,1] και σχεδόν πάντα έχουμε σύγκλιση σε 1 τιμή.

Δοκιμάστε το συνημμένο πρόγραμμα για διάφορες τιμές του r και x_{0}
Συνημμένα
feigenbaum.rar
(304.61 KiB) Μεταφορτώθηκε 41 φορές
screen.jpg
screen.jpg (134.11 KiB) Προβλήθηκε 460 φορές
Άβαταρ μέλους
Μιχάλης Νάννος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 3751
Εγγραφή: Δευ Ιαν 05, 2009 4:09 pm
Τοποθεσία: Σαλαμίνα
Επικοινωνία:

Re: Διακλάδωση Feigenbaum

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Μιχάλης Νάννος »

Αγαπητέ Ανδρέα σ' ευχαριστούμε πολύ, όπως και για τα προηγούμενα προγράμματα.
«Δε θα αντικαταστήσει ο υπολογιστής τον καθηγητή...θα αντικατασταθεί ο καθηγητής που δεν ξέρει υπολογιστή...» - Arthur Clarke
Απάντηση

Επιστροφή στο “Μαθηματικό Λογισμικό”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 0 επισκέπτες