Файл:Bifurcation1-2.png
Цей файл з Вікісховища і може використовуватися в інших проєктах. Далі наведена інформація з його сторінки опису.
Цей графік має бути конвертований у векторний формат SVG. Це дає декілька переваг, докладніше про які Ви можете прочитати на сторінці Commons:Media for cleanup. Якщо Вам вже зараз доступна векторна версія даного зображення, завантажте її, будь ласка. Після завантаження замініть цей шаблон на такий: {{vector version available|Назва_завантаженого_файлу.svg}}.
|
Опис файлу
| ОписBifurcation1-2.png |
English: Bifurcation of periodic points from period 1 to 2 for fc(z)=z*z +c. Parabolic parameter c = -3/4 and fixed point z = 1/2 |
| Час створення | |
| Джерело | Власна робота |
| Автор | Adam majewski |
| Інші версії |
|
Опис файлу
This image shows some features of the discrete dynamical system
based on complex quadratic polynomial :
.
When coefficient goes from c=0.25 to c=-2 along horizontal axis ( imaginary part of c is zero and it is a 3D diagram of function which gets real input and gives complex output)
then limit cycle is changing from fixed point ( period 1) to period 2 cycle. This qualitative change is called bifurcation.
This path is inside Mandelbrot set ( escape route). It s also first of period doubling bifurcation.
Note that :
- there are fixed points for all c values, but they change from attracting to indifferent( in parabolic point, root point) and repelling
- there are 2 period 2 points for all c values. They also change from from attracting to indifferent( in parabolic point, root point) and repelling.
- in bifurcation point ( root, parabolic) all period 2 values and fixed point have the same value and the same (=1) stability index .
- before and after bifurcation point period 2 points creates 3D parabolas, which are rotated ( 90 degrees) with respect to themselves
| stability index of period 1 points | period 1 points on dynamic plane | period 1 points on parameter plane |
|---|---|---|
| changes from attractive through indifferent to repelling | moves from interior of Kc to its boundary | moves from interior of component of M-set to its boundary |
Please check demo 2 page 3 from program Mandel by Wolf Jung to see another visualisation of this bifurcation.
dynamics
| parameter c | location of c | Julia set | interior | type of critical orbit dynamics | critical point | fixed points | stability of alfa |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| c = -3/4 | boundary, root point | connected | exist | parabolic | attracted to alfa fixed point | alfa fixed point equal to beta fixed point, both are parabolic | r = 1 |
| 0 < x < -3/4 | internla ray 1/2 | connected | exist | attracting | attracted to alfa fixed point | 0 < r < 1.0 | |
| c = 0 | center, interior | connected = Circle Julia set | exist | superattracting | attracted to alfa fixed point | fixed critical point equal to alfa fixed point, alfa is superattracting, beta is repelling | r = 0 |
| 0<c<1/4 | internal ray 0, interior | connected | exist | attracting | attracted to alfa fixed point | alfa is attracting, beta is repelling | 0 < r < 1.0 |
| c = 1/4 | cusp, boundary | connected = cauliflower | exist | parabolic | equal to alfa fixed point | alfa fixed point equal to beta fixed point, both are parabolic | r = 1 |
| c>1/4 | external ray 0, exterior | disconnected = imploded cauliflower | disappears | repelling | repelling to infinity | both finite fixed points are repelling | r > 1 |
Stability r is absolute value of multiplier m at fixed point alfa :
c = 0.0000000000000000+0.0000000000000000*I m(c) = 0.0000000000000000+0.0000000000000000*I r(m) = 0.0000000000000000 t(m) = 0.0000000000000000 period = 1
c = 0.0250000000000000+0.0000000000000000*I m(c) = 0.0513167019494862+0.0000000000000000*I r(m) = 0.0513167019494862 t(m) = 0.0000000000000000 period = 1
c = 0.0500000000000000+0.0000000000000000*I m(c) = 0.1055728090000841+0.0000000000000000*I r(m) = 0.1055728090000841 t(m) = 0.0000000000000000 period = 1
c = 0.0750000000000000+0.0000000000000000*I m(c) = 0.1633399734659244+0.0000000000000000*I r(m) = 0.1633399734659244 t(m) = 0.0000000000000000 period = 1
c = 0.1000000000000000+0.0000000000000000*I m(c) = 0.2254033307585166+0.0000000000000000*I r(m) = 0.2254033307585166 t(m) = 0.0000000000000000 period = 1
c = 0.1250000000000000+0.0000000000000000*I m(c) = 0.2928932188134524+0.0000000000000000*I r(m) = 0.2928932188134524 t(m) = 0.0000000000000000 period = 1
c = 0.1500000000000000+0.0000000000000000*I m(c) = 0.3675444679663241+0.0000000000000000*I r(m) = 0.3675444679663241 t(m) = 0.0000000000000000 period = 1
c = 0.1750000000000000+0.0000000000000000*I m(c) = 0.4522774424948338+0.0000000000000000*I r(m) = 0.4522774424948338 t(m) = 0.0000000000000000 period = 1
c = 0.2000000000000000+0.0000000000000000*I m(c) = 0.5527864045000419+0.0000000000000000*I r(m) = 0.5527864045000419 t(m) = 0.0000000000000000 period = 1
c = 0.2250000000000000+0.0000000000000000*I m(c) = 0.6837722339831620+0.0000000000000000*I r(m) = 0.6837722339831620 t(m) = 0.0000000000000000 period = 1
c = 0.2500000000000000+0.0000000000000000*I m(c) = 0.9999999894632878+0.0000000000000000*I r(m) = 0.9999999894632878 t(m) = 0.0000000000000000 period = 1
c = 0.2750000000000000+0.0000000000000000*I m(c) = 1.0000000000000000+0.3162277660168377*I r(m) = 1.0488088481701514 t(m) = 0.0487455572605341 period = 1
c = 0.3000000000000000+0.0000000000000000*I m(c) = 1.0000000000000000+0.4472135954999579*I r(m) = 1.0954451150103321 t(m) = 0.0669301182003075 period = 1
c = 0.3250000000000000+0.0000000000000000*I m(c) = 1.0000000000000000+0.5477225575051662*I r(m) = 1.1401754250991381 t(m) = 0.0797514300099943 period = 1
c = 0.3500000000000000+0.0000000000000000*I m(c) = 1.0000000000000000+0.6324555320336760*I r(m) = 1.1832159566199232 t(m) = 0.0897542589928440 period = 1
==Maxima CAS src code==
<pre>
GiveRoots_bf(g):=
block(
[cc:bfallroots(expand(g)=0)],
cc:map(rhs,cc),/* remove string "c=" */
return(cc)
)$
/* functions for computing periodic points ; */
give_beta(_c):= (1+sqrt(abs(1-4*_c)))/2 $
give_alfa(_c):= (1-sqrt(abs(1-4*_c)))/2 $
give_2(c):=
block(
[eq,rr],
eq:z*z +z +c +1,
rr:GiveRoots_bf(eq),
return(float(rr))
);
xMax:0;
xMin:-1.39;
yMin:-2;
yMax:2;
iXmax:1000;
dx:(xMax-xMin)/iXmax;
/* points */
p_pts:[ [-0.75,-0.5,0] ];
p1_beta:[];
p1_alfa_r:[];
p1_alfa_a:[];
p2_r:[]; /* period 2 repelling */
p2_a:[]; /* period 2 attracting */
/* -------------------- main ----------------------- */
for c:xMin step dx thru xMax do
(
alfa:give_alfa(c),
if cabs(2*alfa)>1
then p1_alfa_r:cons([c,realpart(alfa),imagpart(alfa)],p1_alfa_r)
else p1_alfa_a:cons([c,realpart(alfa),imagpart(beta)],p1_alfa_a),
roots:allroots(z*z +z +c +1=0),
z2:rhs(roots[1]),
if cabs(float(4*z2*(z2*z2+c)))>1 /* multiplier */
then for z in roots do p2_r:cons([c,realpart(rhs(z)),imagpart(rhs(z))],p2_r)
else for z in roots do p2_a:cons([c,realpart(rhs(z)),imagpart(rhs(z))],p2_a)
);
load(cpoly); /* for bfallroots */
load(draw);
draw3d(
terminal = screen,
pic_height= iXmax,
title = "periodic z-points for c along horizontal axis for fc(z)= z*z +c ",
ylabel = "Re(z)",
zlabel ="Im(z)",
xlabel = "c-coefficient",
yrange = [yMin,yMax],
point_type = filled_circle,
point_size = 0.2,
points_joined = true,
/* period 1 */
key = " alfa repelling",
color = dark-blue,
points(p1_alfa_r),
key = " alfa attracting",
color = light-blue,
points(p1_alfa_a),
/* period 2 */
points_joined = false,
key = " period 2 attracting",
color = dark-green,
points(p2_a),
key = " period 2 repelling",
color = light-green,
points(p2_r),
/* grid and tics */
xtics = {-3/4},
/* -2,root points,centers, 0 */
/*xtics_axis = true, plot tics on x-axis */
xtics_rotate = true,
ytics = {-0.5},
ztics = {-1,0,1},
grid = true, /* draw grid*/
/* special points */
point_size = 0.7,
color = red,
key = "bifurcation",
points(p_pts)
)$
Ліцензування
- Ви можете вільно:
- ділитися – копіювати, поширювати і передавати твір
- модифікувати – переробляти твір
- При дотриманні таких умов:
- зазначення авторства – Ви повинні вказати авторство, надати посилання на ліцензію і вказати, чи якісь зміни було внесено до оригінального твору. Ви можете зробити це в будь-який розсудливий спосіб, але так, щоб він жодним чином не натякав на те, наче ліцензіар підтримує Вас чи Ваш спосіб використання твору.
- поширення на тих же умовах – Якщо ви змінюєте, перетворюєте або створюєте іншу похідну роботу на основі цього твору, ви можете поширювати отриманий у результаті твір тільки на умовах такої ж або сумісної ліцензії.
| Дозволяється копіювати, розповсюджувати та/або модифікувати цей документ на умовах ліцензії GNU FDL версії 1.2 або більш пізньої, виданої Фондом вільного програмного забезпечення, без незмінних розділів, без текстів, які розміщені на першій та останній обкладинці. Копія ліцензії знаходиться у розділі GNU Free Documentation License.http://www.gnu.org/copyleft/fdl.htmlGFDLGNU Free Documentation Licensetruetrue |
Підписи
Об'єкти, показані на цьому файлі
зображує
Якесь значення без елемента на сайті Вікідані
20 червня 2009
image/png
8bd7df451e38bf38d308f876ff31279f6d84928f
21 244 байт
621 піксель
1072 піксель
Історія файлу
Клацніть на дату/час, щоб переглянути, як тоді виглядав файл.
| Дата/час | Мініатюра | Розмір об'єкта | Користувач | Коментар | |
|---|---|---|---|---|---|
| поточний | 17:41, 22 червня 2009 | 1072 × 621 (21 КБ) | wikimediacommons>Soul windsurfer | I have changed colors |
Використання файлу
Така сторінка використовує цей файл: