MakarovSuites
Русский
EnglishDeutschРусскийУкраїнськаFrançaisEspañolItalianoPolski
Связь и лицензии

Math

Логистическое отображение и бифуркации

Каскад удвоений периода как светящийся занавес, окрашенный показателем Ляпунова, с живой паутинкой у маркера — удвоения ровно в 3 и 1 + √6, хаос в конце.

Логистическое отображение и бифуркации — Изображение из программы
Изображение из программы

Что происходит

Одно число за шаг: x → r·x·(1 − x). Занавес — бифуркационная диаграмма, по столбцу устоявшихся точек орбиты на каждое r, — и его цвет — ИЗМЕРЕННЫЙ показатель Ляпунова: холодная синева там, где орбита притягивается, жар там, где соседние старты разлетаются, и периодические окна режут холодные прорези прямо сквозь огонь. Золотой маркер гуляет по занавесу, а паутинка рядом играет то же r вживую: парабола, диагональ и орбита, скачущая между ними, — оседает на точку, на 2-цикл, на 4-цикл или никогда. Замкнутые формы напечатаны рядом с измерениями: мультипликатор неподвижной точки — 2 − r, поэтому первое удвоение стоит ровно в r = 3; у 2-цикла — −r² + 2r + 4, поэтому второе — в 1 + √6; отношения шагов удвоений сходятся к δ Фейгенбаума 4.669 — той же константе для огромного класса отображений. Окно периода 3 открывается касанием ровно в 1 + √8, а при r = 4 отображение — переодетое удвоение угла, и его показатель Ляпунова равен ln 2.

Уравнения модуля
Уравнения
отображение x → r·x·(1 − x) на [0, 1]
неподвижная точка:  x* = 1 − 1/r,  мультипликатор 2 − r:  устойчива при 1 < r < 3, первое удвоение при r = 3 ТОЧНО
2-цикл:  мультипликатор −r² + 2r + 4:  второе удвоение при r = 1 + √6
сверхустойчивые циклы:  f^(2^k)(1/2) = 1/2 при R1 = 2, R2 = 1 + √5, R3, R4, ... и (R_k − R_(k−1))/(R_(k+1) − R_k) → δ = 4.669  (Фейгенбаум)
окно периода-3 открывается касательной бифуркацией при r = 1 + √8
r = 4:  f(sin²t) = sin²(2t) - удвоение угла;  показатель Ляпунова λ = ln 2

Другие эксперименты

К каталогу
Монте-Карло — Изображение из программы

Math

Монте-Карло

Случайные дротики оценивают π, двести метателей показывают разброс по закону 1/√N и полосу 95 %, а один интеграл берётся тремя способами — выборка, наклонённая как кривая, выигрывает в двадцать раз.

Перколяция — Изображение из программы

Math

Перколяция

Вход, выход и один образец случайной решётки: предскажи, при каком p этот образец впервые пропустит поток, подними p или открой отдельные узлы руками и смотри, как растёт достижимая область, — потом прогони много образцов нескольких размеров и увидь, как точка прохода разбросана вокруг p_c и как разброс сужается с ростом решётки.

Теория графов — Изображение из программы

Math

Теория графов

Кратчайшие пути, остовные деревья и потоки на одном графе, нарисованные по мере счёта: рябь Дейкстры, острова Краскала, пути Эдмондса–Карпа и разрез, равный потоку.