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− | 此词条暂由彩云小译翻译,未经人工整理和审校,带来阅读不便,请见谅。
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− | | + | |keywords=分岔理论,局部分岔,全局分岔 |
− | {{short description|Area of mathematics}} | + | |description=Julia分岔,非线性动力系统,混沌 |
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− | {{Technical|date=June 2019}}
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| [[File:Saddlenode.gif|thumb|right|300px|显示鞍结分岔的相位图]] | | [[File:Saddlenode.gif|thumb|right|300px|显示鞍结分岔的相位图]] |
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− | | + | '''分岔理论Bifurcation theory'''是[[数学]]中研究给定[[族]]的定性或[[拓扑结构]]的改变,例如[[向量场]]中的一族[[积分曲线]]以及[[微分方程]]的一族解。'''分岔'''常用于[[动力系统]]的[[数学]]研究中,是指当系统的参数值(分岔参数)发生微小平滑的变化时,系统发生突然的“定性”或拓扑变化。<ref>{{Cite book |first=P. |last=Blanchard |first2=R. L. |last2=Devaney|author2-link= Robert L. Devaney |first3=G. R. |last3=Hall |title=Differential Equations |location=London |publisher=Thompson |year=2006 |pages=96–111 |isbn=978-0-495-01265-8 }}</ref> 分岔在连续系统(由[[常微分方程]]、[[微分方程]]或[[偏微分方程]]描述)和离散系统(由映射描述)中均存在。1885年,[[亨利 · 庞加莱]]首次在论文中提到“分岔”一词,这也是数学中揭示该行为的第一篇论文。<ref>Henri Poincaré. "''L'Équilibre d'une masse fluide animée d'un mouvement de rotation''". ''Acta Mathematica'', vol.7, pp. 259-380, Sept 1885.</ref>后来[[亨利 · 庞加莱]]也对不同的[[驻点]]进行了命名和分类。 |
− | '''分岔理论'''是[[数学]]中研究给定[[族]]的定性或[[拓扑结构]]的改变,例如[[向量场]]中的一族[[积分曲线]]以及[[微分方程]]的一族解。'''分岔'''常用于[[动力系统]]的[[数学]]研究中,是指当系统的参数值(分岔参数)发生微小平滑的变化时,系统发生突然的“定性”或拓扑变化。<ref>{{Cite book |first=P. |last=Blanchard |first2=R. L. |last2=Devaney|author2-link= Robert L. Devaney |first3=G. R. |last3=Hall |title=Differential Equations |location=London |publisher=Thompson |year=2006 |pages=96–111 |isbn=978-0-495-01265-8 }}</ref> 分岔在连续系统(由[[常微分方程]]、[[微分方程]]或[[偏微分方程]]描述)和离散系统(由映射描述)中均存在。1885年,[[亨利 · 庞加莱]]首次在论文中提到“分岔”一词,这也是数学中揭示该行为的第一篇论文。<ref>Henri Poincaré. "''L'Équilibre d'une masse fluide animée d'un mouvement de rotation''". ''Acta Mathematica'', vol.7, pp. 259-380, Sept 1885.</ref>后来[[亨利 · 庞加莱]]也对不同的[[驻点]]进行了命名和分类。 | |
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| 局部分岔的例子有: | | 局部分岔的例子有: |
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− | * [[鞍结(折叠)分岔]] | + | * [[鞍结(折叠)分岔Saddle-node (fold) bifurcation]] |
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− | * [[跨临界分岔]] | + | * [[跨临界分岔Transcritical bifurcation]] |
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− | * [[叉式分岔]] | + | * [[叉式分岔Pitchfork bifurcation]] |
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− | * [[周期倍增(翻转)分岔]] | + | * [[周期倍增(翻转)分岔Period-doubling (flip) bifurcation]] |
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− | * [[霍普夫分岔]] | + | * [[霍普夫分岔Hopf bifurcation]] |
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− | * [[Neimark–Sacker(次级霍普夫)分岔]] | + | * [[Neimark–Sacker(次级霍普夫)分岔Neimark–Sacker (secondary Hopf) bifurcation]] |
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− | *'''同宿分岔'''是指[[极限环]]与[[鞍点]]相重合。<ref>{{cite book |last=Strogatz |first=Steven H. |date=1994 |title=Nonlinear Dynamics and Chaos |publisher=[[Addison-Wesley]] |page=262 |isbn=0-201-54344-3 |author-link=Steven Strogatz}}</ref> 同宿分岔出现在超临界或亚临界状态下。上面的变体是“小”或者“I型”同宿分岔。 二维情况下,在同宿轨道“捕获”鞍的不稳定和稳定流形的另一端存在“大”或“II型”同宿分岔。在三维或多维情况下,可能会出现高共维分岔,产生复杂性系统,可能是[[混沌]]动力学。 | + | *'''同宿分岔Homoclinic bifurcation'''是指[[极限环]]与[[鞍点]]相重合。<ref>{{cite book |last=Strogatz |first=Steven H. |date=1994 |title=Nonlinear Dynamics and Chaos |publisher=[[Addison-Wesley]] |page=262 |isbn=0-201-54344-3 |author-link=Steven Strogatz}}</ref> 同宿分岔出现在超临界或亚临界状态下。上面的变体是“小”或者“I型”同宿分岔。 二维情况下,在同宿轨道“捕获”鞍的不稳定和稳定流形的另一端存在“大”或“II型”同宿分岔。在三维或多维情况下,可能会出现高共维分岔,产生复杂性系统,可能是[[混沌]]动力学。 |
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− | *'''异宿分岔'''是指极限环与两个或多个鞍点重合,这涉及到[[异宿环]]。<ref>{{cite book |title=Bifurcation Theory and Methods of Dynamical Systems|last=Luo|first=Dingjun|authorlink= |publisher=World Scientific|year=1997|isbn=981-02-2094-4|page=26}}</ref> 异宿分岔有两种类型:共振分岔和横向分岔,两种类型的分岔都会导致异宿环稳定性的改变。 在共振分岔处,当环的平衡点的[[特征值]]和特征向量的代数条件满足时,环的稳定性改变。这通常伴随着[[周期轨道]]的出现和消失。当一个异宿环中某个平衡点的横向特征值的实部通过零时,就会引起该环的横向分岔,同时也会引起异宿环稳定性的变化。 | + | *'''异宿分岔Heteroclinic bifurcation'''是指极限环与两个或多个鞍点重合,这涉及到[[异宿环]]。<ref>{{cite book |title=Bifurcation Theory and Methods of Dynamical Systems|last=Luo|first=Dingjun|authorlink= |publisher=World Scientific|year=1997|isbn=981-02-2094-4|page=26}}</ref> 异宿分岔有两种类型:共振分岔和横向分岔,两种类型的分岔都会导致异宿环稳定性的改变。 在共振分岔处,当环的平衡点的[[特征值]]和特征向量的代数条件满足时,环的稳定性改变。这通常伴随着[[周期轨道]]的出现和消失。当一个异宿环中某个平衡点的横向特征值的实部通过零时,就会引起该环的横向分岔,同时也会引起异宿环稳定性的变化。 |
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− | * '''无限周期分岔'''是指在极限环上同时出现稳定点和鞍点。<ref>James P. Keener, "Infinite Period Bifurcation and Global Bifurcation Branches", ''SIAM Journal on Applied Mathematics'', Vol. 41, No. 1 (August 1981), pp. 127–144.</ref>当参数的[[极限]]接近某个临界值时,振荡速度变慢,周期接近无穷大。无限周期分岔发生在此临界值处。 在临界值外,极限环上相继出现两个不动点,破坏振荡,形成了两个[[鞍点]]。 | + | * '''无限周期分岔Infinite-period bifurcation'''是指在极限环上同时出现稳定点和鞍点。<ref>James P. Keener, "Infinite Period Bifurcation and Global Bifurcation Branches", ''SIAM Journal on Applied Mathematics'', Vol. 41, No. 1 (August 1981), pp. 127–144.</ref>当参数的[[极限]]接近某个临界值时,振荡速度变慢,周期接近无穷大。无限周期分岔发生在此临界值处。 在临界值外,极限环上相继出现两个不动点,破坏振荡,形成了两个[[鞍点]]。 |
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− | * [[蓝天突变]]是指极限环与非双曲环相重合。 | + | * [[蓝天突变Blue sky catastrophe]]是指极限环与非双曲环相重合。 |
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− | * [[分岔图]] | + | * [[分岔图Bifurcation diagram]] |
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− | * [[分叉记忆]] | + | * [[分叉记忆Bifurcation memory]] |
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− | * [[突变理论]] | + | * [[突变理论Catastrophe theory]] |
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− | * [[费根鲍姆常数]] | + | * [[费根鲍姆常数Feigenbaum constants]] |
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− | * [[地磁反转]] | + | * [[地磁反转Geomagnetic reversal]] |
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− | * [[相位图]] | + | * [[相位图Phase portrait]] |
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− | * [[网球拍定理]] | + | * [[网球拍定理Tennis racket theorem]] |
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− | ==其余链接 == | + | ==外部链接 == |
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