Δυναμικό σύστημα: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Vagflor (συζήτηση | συνεισφορές)
Επισκόπηση 1η παράγραφος
Trikkons (συζήτηση | συνεισφορές)
καποιες εξτρα αλλαγες
Γραμμή 5:
 
== Επισκόπηση ==
Η έννοια του δυναμικού συστήματος έχει τις ρίζες της στη [[Νευτώνεια μηχανική]]. Εκεί, όπως και σε άλλες φυσικές επιστήμες,ο ηκανόνας της εξέλιξηεξέλιξης των δυναμικών συστημάτων είναι μια πεπλεγμένη σχέση, που δίνει την κατάσταση του συστήματος για μόνο ένα μόνο σύντομο χρονικό διάστημα στο μέλλον. (Η σχέση είναι είτε μια [[διαφορική εξίσωση]],[[εξίσωση διαφορών]] ή άλλη χρονική κλίμακα (time scale).)Για να προσδιορίσουμε την κατάσταση για όλους τους μελλοντικούς χρόνους απαιτείται η επανάληψη της σχέσης πολλές φορές—κάθε φορά από ένα μικρό βήμα.Η επαναληπτική διαδικασία αναφέρεται ως ''επίλυση του συστήματος'' ή ''ολοκλήρωση του συστήματος''. Αν το σύστημα μπορεί να λυθεί, δίνοντας ένα αρχικό σημείο είναι δυνατόν να καθοριστούν όλες οι μελλοντικές του θέσεις, μια συλλογή από σημεία που είναι γνωστή ως [[τροχιά]].
 
Πριν από την έλευση των [[Ηλεκτρονικός υπολογιστής|υπολογιστών]],για την εύρεση μιας τροχιάς απαιτούνταν εξελιγμένες μαθηματικές τεχνικές και επιτυγχάνονταν μόνο για μια μικρή κατηγορία των δυναμικών συστημάτων. Οι αριθμητικές μέθοδοι που εφαρμόζονται στις ηλεκτρονικές υπολογιστικές μηχανές έχουν απλοποιήσει το έργο του καθορισμού των τροχιών σε ένα δυναμικό σύστημα.
 
Για τα απλά δυναμικά συστήματα,να γνωρίζουμε την τροχιά τους είναι συχνά επαρκές στοιχείο, αλλά τα περισσότερα δυναμικά συστήματα είναι αρκετά πολύπλοκα για να γίνουν κατανοητά με τους όρους των επιμέρους τροχιών. Οι δυσκολίες προκύπτουν επειδή:
* Τα συστήματα που μελετήθηκαν γίνονταιείναι κατανοητάγνωστά στο περίπου—οιπερίπου—δεν παράμετροιμπορούμε τουμε συστήματοςακρίβεια δεννα μπορούμεγνωρίζουμε νατις τουςπαραμέτρους γνωρίζουμε με ακρίβειατου συστήματος ή ακόμα κάποιοι όροι του συστήματος μπορεί να λείπουν από τις εξισώσεις. Οι προσεγγίσεις που χρησιμοποιούνται θέτουν σε αμφισβήτηση την εγκυρότητα ή την καταλληλότητα των αριθμητικών λύσεων. Για να απαντήσουμε σε αυτά τα ερωτήματα αρκετές έννοιες της [[Μαθηματική ευστάθεια|ευστάθειας]] εισήχθησαν στη μελέτη των δυναμικών συστημάτων, όπως η ευστάθεια κατά τον  Lyapunov. Η ευστάθεια του δυναμικού συστήματος συνεπάγεται ότι υπάρχει μια κατηγορία μοντέλων ή αρχικέςαρχικών συνθήκεςσυνθηκών για τις οποίες οι τροχιές θα είναι ισοδύναμες. Η επιχείρηση για τηδιαδικασία σύγκρισησύγκρισης των τροχιών ώστε να αποδείξουμε την [[Σχέση ισοδυναμίας|ισοδυναμία]] τους άλλαξε με τις διαφορετικές έννοιες της ευστάθειας.
* Το είδος της τροχιάς μπορεί να είναι πιο σημαντικό από μια συγκεκριμένη [[τροχιά]]. Ορισμένες τροχιές μπορεί να είναι [[Περιοδικές συναρτήσεις|περιοδικές]], ενώ άλλες μπορεί να διέρχονται μέσα από πολλές διαφορετικές καταστάσεις του συστήματος. Εφαρμογές συχνά απαιτούν την απαρίθμηση αυτών των κλάσεων ή τη διατήρηση του συστήματος σε μία [[κλάση]]. Η ταξινόμηση όλων των δυνατών τροχιών οδήγησε στην ποιοτική μελέτη των δυναμικών συστημάτων (ποιοτική μελέτη: οι ιδιότητες του δυναμικού συστήματος παραμένουν σταθερές αν γίνει αλλαγή συντεταγμένων). Τα γραμμικά δυναμικά συστήματα και τα συστήματα που έχουν δύο αριθμούς που περιγράφουν μια κατάσταση είναι παραδείγματα δυναμικών συστημάτων όπου οι πιθανές κλάσεις των τροχιών είναι κατανοητές .
* Η συμπεριφορά των τροχιών ως συνάρτηση μιας παραμέτρου μπορεί να είναι αυτό που απαιτείται για μια εφαρμογή.Καθώς η  [[Παράμετρος (υπολογιστές)|παράμετρος]] μεταβάλλεται, τα δυναμικά συστήματα μπορεί να έχουν σημεία διακλάδωσης όπου η ποιοτική συμπεριφορά τους αλλάζει. Για παράδειγμα, μπορεί οι τροχιές που εκτελούν μόνο [[Περιοδική κίνηση|περιοδικές κινήσεις]] να αποκτήσουν φαινομενικά ακανόνιστη συμπεριφορά, όπως η διάδοση ταραχής ενός υγρού.
Γραμμή 22:
Το 1913, ο [[George David Birkhoff]] απέδειξε "[[Το Τελευταίο Γεωμετρικό Θεώρημα]]" του Πουανκαρέ, μια ειδική περίπτωση του προβλήματος των τριών σωμάτων, ένα αποτέλεσμα που τον έκανε παγκοσμίως διάσημο. Το 1927 δημοσίευσε την δική του <nowiki>''Δυναμική Συστημάτων''</nowiki>. Το πιο σημαντικό αποτέλεσμα του Birkhoff ήταν το 1931, η ανακάλυψη αυτού που ονομάζεται σήμερα [[εργοδικό θεώρημα]]. Συνδυάζοντας στοιχεία που προέκυψαν από τη φυσική για την εργοδική υπόθεση με [[θεωρία μέτρου]], το θεώρημα αυτό λύθηκε, και  τουλάχιστον θεωρητικά, ένα θεμελιώδες πρόβλημα της στατιστικής μηχανικής. Το εργοδικό θεώρημα έχει επίσης συνέπειες και για τη δυναμική.
 
Επίσης, ο [[Stephen Smale]] σημείωσε σημαντική πρόοδο. Η πρώτη του συνεισφορά ήταν το πέταλο του Smale που ώθησε σε  σημαντική έρευνα στα δυναμικά συστήματα.Ακόμη Παρουσίασεαναφέρεται επίσηςσε ένα ερευνητικό πρόγραμμα που συνέβαλαν πολλοίκαι άλλοι πολλοί.
 
Ο [[Oleksandr Mykolaiovych Sharkovsky]] ανέπτυξε το ομώνυμο Θεώρημα (το [[Θεώρημα του Sharkovsky]]) για τις περιόδους των [[Διακριτό δυναμικό σύστημα|διακριτών δυναμικών συστημάτων]] το 1964. Μία από τις συνέπειες του θεωρήματος είναι ότι αν ένα διακριτό δυναμικό σύστημα έχει στον [[Άξονας των x|πραγματικό άξονα]] [[περιοδικό σημείο]] περιόδου 3, τότε θα πρέπει να έχει περιοδικά σημεία για κάθε τιμή της περιόδου.
 
== Παραπομπές ==