NUMAMO, 2017, #1. Обзорная статья

Numerical-Math-Modeling

Нелинейные колебательные системы и генераторы хаоса

Назимов А. И.

Ключевые слова: модели нелинейных колебательных систем, генераторы хаоса, система уравнений Лоренца, система уравнений Ресслера, генератор Анищенко-Астахова, генератор Чуа

Материал получен: 18.07.2015 | Принят: 09.02.2017

Аннотация. В этом обзоре представлены наиболее широко используемые модели нелинейных динамических систем, которые задаются системами обыкновенных дифференциальных уравнений. Главная особенность анализируемых систем состоит в том, что при изменении управляющих параметров в них происходят бифуркации, приводящие к тому, что поведение системы перестает быть предсказуемым относительно временных отсчетов, а решение такой системы дифференциальных уравнений не может описываться ни периодическими, ни квазипериодическими функциями. На примере таких систем показано явление возникновение хаоса. В данной работе не предложено новых моделей генераторов хаоса. Представлен обзор существующих решений на примере опубликованных работ Э. Лоренца, О. Ресслера, В.С. Анищенко, В.В. Астахова и Л. Чуа. Построены численные решения для всех моделей и показаны результаты спектрального анализа и статистических расчетов. Все численные решения демонстрируются при помощи JavaScript программ в виде анимации.

В настоящий момент полный текст статьи не опубликован, так как производится редакционная работа и подготовка соответствующего содержания web-страницы. В одном из следующих выпусков numamo.org мы обязательно представим данную работу в ее полнотекстовой версии.
Рисунок 1. Демонстрация численного решения системы дифференциальных уравнений генератора Анищенко-Астахова [1], на примере одной временной реализации x(t). При каждом новом запуске случайным образом меняются управляющие параметры генератора, поэтому в череде запусков решение может быть периодичным, квазипериодичным, а также хаотичным. Более подробные результаты будут представлены в одном из следующих выпусков numamo.org.
Web-Reference [1] Анищенко, В. Генератор Анищенко-Астахова как одна из базовых моделей детерминированного хаоса. / B.C. Анищенко, В.В. Астахов, Т.Е. Вадивасова // Известия Саратовского университета. Серия Физика. -2005, -Т.5 -№1. -С.54