Файл:Bifurcation1-2.png

Матеріал з testwiki
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Повна роздільність (1072 × 621 пікселів, розмір файлу: 21 КБ, MIME-тип: image/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

Опис
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

evolution of dynamics along escape route 0 ( parabolic implosion)
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

Я, власник авторських прав на цей твір, добровільно публікую його на умовах таких ліцензій:
w:uk:Creative Commons
зазначення авторства поширення на тих же умовах
Цей файл ліцензований на умовах ліцензії Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
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.
GNU head 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.
Ви можете обрати ліцензію на ваш розсуд.

Підписи

Додайте однорядкове пояснення, що саме репрезентує цей файл

Об'єкти, показані на цьому файлі

зображує

21 244 байт

621 піксель

1072 піксель

Історія файлу

Клацніть на дату/час, щоб переглянути, як тоді виглядав файл.

Дата/часМініатюраРозмір об'єктаКористувачКоментар
поточний17:41, 22 червня 2009Мініатюра для версії від 17:41, 22 червня 20091072 × 621 (21 КБ)wikimediacommons>Soul windsurferI have changed colors

Така сторінка використовує цей файл: