2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Граничные условия аттракторов Лоренца и Ресслера
Сообщение01.12.2019, 00:19 


21/02/19
108
Здравствуйте, уважаемые форумчане. Нужно написать программу в LabView, представляющую собой решение связанных аттракторов Лоренца и Ресслера, а также посмотреть, как влияют начальные условия аттракторов и параметры связи на фазовые портреты. Раньше никогда не сталкивался с аттракторами. Собственно проблемы возникли именно с "исследовательской частью".
Ниже приведены аттракторы и значения их параметров:
Аттрактор Ресслера (ведущая система, влияющая на аттрактор Лоренца - ведомую систему):
$\\ \dot{x_d}=-\alpha\cdot\left(y_d+z_d\right)\\
\dot{y_d}=\alpha\cdot\left(x_d+a\doty_d\right)\\
\dot{z_d}=\alpha\cdot\left(p+z_d\cdot\left(x_d-c\right)\right)$
$\alpha = 6$ - коэффициент масштабирования
Значения переменных, при которых система является аттрактором:
$\\c = 5,7\\a = 0,2\\p = 0,2\\$
Аттрактор Лоренца (ведомая система):
$\\ \dot{x_r}=s\cdot\left(y_r-x_r\right)\\
\dot{y_r}=x_r\cdot\left(r-y_r\right)-y_r+e\cdot{y_d}\\
\dot{z_r}=x_r\cdot{y_r}-b\cdot{z_r}$
$e = 6,66$ - параметр связи
Значения переменных, при которых система является аттрактором:
$\\s = 10\\b = 2,67\\r = 28\\$
Возник вопрос, с каких начальных условий начать, какие являются типичными для этих аттракторов (чтобы было, от чего отталкиваться)? Не очень хочется решать эту задачу "методом тыка", поскольку, учитывая большое количество начальных условий и параметров систем, общее число их комбинаций будет огромным.
Системы в LabView решаются методом итераций, уравнения аттракторов заданы как функции времени.

 Профиль  
                  
 
 Re: Граничные условия аттракторов Лоренца и Ресслера
Сообщение01.12.2019, 00:26 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
12656
optimden в сообщении #1428364 писал(а):
как влияют начальные условия аттракторов
Практически никак, если аттракторы странные.
optimden в сообщении #1428364 писал(а):
и параметры связи
А это как раз сильно.
optimden в сообщении #1428364 писал(а):
Не очень хочется решать эту задачу "методом тыка", поскольку, учитывая большое количество начальных условий и параметров систем, общее число их комбинаций будет огромным.
Это не страшно, так как нужно только попасть в область притяжения. Можно попытаться прикинуть границы этой области теоретически. Для аттрактора Лоренца это делается элементарно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Граничные условия аттракторов Лоренца и Ресслера
Сообщение01.12.2019, 00:33 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Вообще говоря, аттрактор - это притягивающее множество траекторий системы, а не сама система. Соответственно, если у системы есть аттрактор, то, вообще говоря, это означает, что начальные условия могут быть любыми (или, по крайней мере, меняться в достаточно широком диапазоне). А вот что получится у такой составной штуки, надо смотреть (и не факт, что вообще получится что-нибудь интересное).

И зачем это делать на LabVIEW? Вроде, конечно, можно, но это какой-то уж очень неестественный выбор инструмента.

 Профиль  
                  
 
 Re: Граничные условия аттракторов Лоренца и Ресслера
Сообщение01.12.2019, 00:36 


21/02/19
108
Спасибо за оперативный ответ.
То есть для определения области притяжения надо найти устойчивые положения равновесия (точки притяжения), приравняв левые части уравнений (значения производных) к нулю, и решив систему?

-- 01.12.2019, 00:45 --

Pphantom в сообщении #1428366 писал(а):
Вообще говоря, аттрактор - это притягивающее множество траекторий системы, а не сама система. Соответственно, если у системы есть аттрактор, то, вообще говоря, это означает, что начальные условия могут быть любыми (или, по крайней мере, меняться в достаточно широком диапазоне). А вот что получится у такой составной штуки, надо смотреть (и не факт, что вообще получится что-нибудь интересное).

И зачем это делать на LabVIEW? Вроде, конечно, можно, но это какой-то уж очень неестественный выбор инструмента.

Это учебное задание на курсовую. В общем-то цель курса - освоение компьютерных программ (FlexPDe, Synopsys, LabView, Mathcad). Я и сам задаюсь вопросом, зачем было давать такие темы по LabView, учитывая, что остальные задания связаны с расчётом транзисторных структур.

Передо мной как раз и стоит задача найти различные возможные состояния системы, посмотреть, чему равны значения параметров, при которых происходит переход между этими состояниями. В частности, про аттрактор Лоренца уже нашёл, что в зависимости от значения $r$ система имеет либо одно положение равновесия, либо два, либо два положения равновесия и притягивающее множество аттрактора Лоренца, и в конце концов вырождается в странный аттрактор Лоренца и два присутствовавших до этого положения равновесия исчезают.

Теперь осталось найти аналогичное для аттрактора Ресслера, а затем посмотреть влияние коэффициента связи.

 Профиль  
                  
 
 Re: Граничные условия аттракторов Лоренца и Ресслера
Сообщение01.12.2019, 00:57 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
12656
optimden в сообщении #1428367 писал(а):
То есть для определения области притяжения надо найти устойчивые положения равновесия (точки притяжения), приравняв левые части уравнений (значения производных) к нулю, и решив систему?
Нет. Нужно найти поверхность которую любая траектория пересекает только в одном направлении. Для аттрактора Лоренца это, е.м.н.и.п., некий хитро выбранный эллипсоид. Подробности смотрите в книге Рюэля и Такенса.

 Профиль  
                  
 
 Re: Граничные условия аттракторов Лоренца и Ресслера
Сообщение01.12.2019, 01:05 


21/02/19
108
Утундрий в сообщении #1428368 писал(а):
Нет. Нужно найти поверхность которую любая траектория пересекает только в одном направлении. Для аттрактора Лоренца это, е.м.н.и.п., некий хитро выбранный эллипсоид. Подробности смотрите в книге Рюэля и Такенса.

Хорошо, понял. А что делать с аттрактором Ресслера? Существует какой-либо подобный метод оценки его области притяжения?

 Профиль  
                  
 
 Re: Граничные условия аттракторов Лоренца и Ресслера
Сообщение01.12.2019, 01:11 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
12656
optimden в сообщении #1428369 писал(а):
А что делать с аттрактором Ресслера?
Исследовать.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group