任意正阶分数阶映射中的渐近循环
混沌动力学
2022-02-08 v1
摘要
许多自然和社会系统具有幂律记忆,其数学建模需要应用离散和连续分数阶微积分。这些系统大多是非线性的,并表现出与无记忆系统不同的规则和混沌行为。寻找周期解对于理解非线性系统的规则和混沌行为至关重要。分数阶系统除不动点外没有周期解。相反,它们具有渐近周期解,在稳定的规则行为情况下收敛到周期汇(类似于常规耗散系统),而在不稳定/混沌行为情况下则充当排斥子。在其近期的一篇论文中,第一作者推导出了允许计算一大类离散记忆映射渐近周期点的方程。所有阶数为 0 < α < 1 的分数阶映射和分数阶差分映射都属于此类。在本文中,我们推导出了允许计算更广泛一类映射渐近周期点坐标的方程,该类映射包括任意正阶 α > 0 的分数阶映射和分数阶差分映射。这些映射定义为生成函数 -G_K(x)(可能与相应常规映射 x_{n+1} = -G_K(x_n)+x_n 中的相同)与核 U_α(k) 的卷积,核 U_α(k) 定义了映射的类型。对于分数阶映射,核为 U_α(k) = k^α;对于分数阶差分映射,核为 U_α(k) = k^{(α)},即下降阶乘函数。在本文中,我们定义了允许计算相应记忆映射周期点的核函数空间。我们还证明了在阶数为 1 < α < 2 的分数阶映射中,周期-l 点的所有物理动量之和为零。
引用
@article{arxiv.2111.12777,
title = {Asymptotic cycles in fractional maps of arbitrary positive orders},
author = {Mark Edelman and Avigayil B. Helman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.12777},
year = {2022}
}
备注
28 pages