Эта публикация цитируется в
1 статье
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
Компьютерное исследование голоморфной динамики экспоненциального и линейно-экспоненциального отображений
И. В. Матюшкинa,
М. А. Заплетинаb a НИИ Молекулярной электроники,
124460, г. Москва, г. Зеленоград, 1-ый Западный проезд, 12, строение 1
b Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН,
124365, г. Москва, г. Зеленоград, ул. Советская, д. 3
Аннотация:
Работа принадлежит направлению экспериментальной математики, исследующей свойства математических объектов вычислительными средствами компьютера. Базовым отображением служит экспоненциальное, топологические свойства (букеты Кантора) которого отличаются от свойств полиномиальных и рациональных функций на комплексной плоскости. Предметом исследования являются характер и особенности множеств Фату и Жюлиа, а также точек равновесия и орбит нуля трех итерированных комплекснозначных отображений:
$f:z\to (1+\mu)exp(iz)$,
$g:z\to (1+\mu |z-z^{*}|)exp(iz)$,
$h:z\to (1+\mu(z-z^{*}))exp(iz)$, где
$z, \mu\in\mathbb{C}$,
$z^{*}:exp(iz^{*})=z^{*}$. Для квазилинейного отображения
$g$ , не обладающего свойством аналитичности, было обнаружено два бифуркационных перехода: рождение новой точки равновесия (для него было найдено критическое значение параметра, а сама бифуркация представляет собой смешанный случай «вилки» и седлоузельного перехода) и переход к радикальной трансформации множества Фату. Выявлен нетривиальный характер сходимости к фиксированной точке, связанный с появлением «долин» на графике скоростей сходимости. Для двух других отображений существенна монопериодичность режимов, отмечен феномен «удвоения периода» (в одном случае по пути
$39\to 3$, в другом — по пути
$17\to 2$), причем обнаружено совпадение кратности периода и числа рукавов спирали множества Жюлиа в окрестности фиксированной точки. Приведен богатый иллюстративный материал, численные результаты экспериментов и сводные таблицы, отражающие параметрическую зависимость отображений. Сформулированы вопросы для дальнейшего исследования средствами традиционной математики.
Ключевые слова:
голоморфная динамика, экспериментальная математика, итерированные отображения, нелинейная динамика, бифуркация, фракталы, множество Жюлиа, множество Фату, комплексная экспонента.
УДК:
517.542 Поступила в редакцию: 12.03.2018
Исправленный вариант: 10.05.2018
Принята в печать: 10.05.2018
DOI:
10.20537/2076-7633-2018-10-4-383-405