Αρχείο:Bifurcation1-2.png

Από testwiki
Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Πρωτότυπο αρχείο (1.072 × 621 εικονοστοιχεία, μέγεθος αρχείου: 21 KB, τύπος MIME: image/png)

Αυτό το αρχείο είναι από το Wikimedia Commons και ενδέχεται να χρησιμοποιείται από άλλα εγχειρήματα. Η περιγραφή στη σελίδα περιγραφής του εκεί, εμφανίζεται παρακάτω.

This graph image could be re-created using vector graphics as an SVG file. This has several advantages; see Commons:Media for cleanup for more information. If an SVG form of this image is available, please upload it and afterwards replace this template with {{vector version available|new image name}}.
It is recommended to name the SVG file “Bifurcation1-2.svg”—then the template Vector version available (or Vva) does not need the new image name parameter.

Σύνοψη

Περιγραφή
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
Ημερομηνία
Πηγή Έργο αυτού που το ανεβάζει
Δημιουργός Adam majewski
άλλες εκδόσεις

Σύνοψη

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)
 )$

Αδειοδότηση

Εγώ, ο κάτοχος των πνευματικών δικαιωμάτων αυτού του έργου, το δημοσιεύω δια του παρόντος υπό τις εξής άδειες χρήσης:
w:el:Creative Commons
αναφορά προέλευσης παρόμοια διανομή
Είστε ελεύθερος:
  • να μοιραστείτε – να αντιγράψετε, διανέμετε και να μεταδώσετε το έργο
  • να διασκευάσετε – να τροποποιήσετε το έργο
Υπό τις ακόλουθες προϋποθέσεις:
  • αναφορά προέλευσης – Θα πρέπει να κάνετε κατάλληλη αναφορά, να παρέχετε σύνδεσμο για την άδεια και να επισημάνετε εάν έγιναν αλλαγές. Μπορείτε να το κάνετε με οποιοδήποτε αιτιολογήσιμο λόγο, χωρίς όμως να εννοείται με οποιονδήποτε τρόπο ότι εγκρίνουν εσάς ή τη χρήση του έργου από εσάς.
  • παρόμοια διανομή – Εάν αλλάξετε, τροποποιήσετε ή δημιουργήσετε πάνω στο έργο αυτό, μπορείτε να διανείμετε αυτό που θα προκύψει μόνο υπό τους όρους της ίδιας ή συμβατής άδειας με το πρωτότυπο.
GNU head Παραχωρείται η άδεια προς αντιγραφή, διανομή και/ή τροποποίηση αυτού του εγγράφου υπό τους όρους της Άδειας Ελεύθερης Τεκμηρίωσης GNU, Έκδοση 1.2 ή οποιασδήποτε νεότερης έκδοσης δημοσιευμένης από το Ίδρυμα Ελεύθερου Λογισμικού· χωρίς Απαράλαχτους Τομείς, χωρίς Κείμενα Εξωφύλλου, και χωρίς Κείμενα Οπισθοφύλλου. Αντίγραφο της άδειας περιλαμβάνεται στην σελίδα με τίτλο GNU Free Documentation License.
Μπορείτε να επιλέξετε την άδεια της προτίμησής σας.

Λεζάντες

Προσθέστε εξήγηση μιας γραμμής για το τι αντιπροσωπεύει αυτό το αρχείο

Τα Αντικείμενα που απεικονίζονται σε αυτό το αρχείο

απεικονίζει

checksum Αγγλικά

8bd7df451e38bf38d308f876ff31279f6d84928f

data size Αγγλικά

21.244 Byte

621 εικονοστοιχείο

1.072 εικονοστοιχείο

Ιστορικό αρχείου

Πατήστε σε μια ημερομηνία/ώρα για να δείτε το αρχείο όπως εμφανιζόταν εκείνη την χρονική στιγμή.

Ημερομηνία/ΏραΜικρογραφίαΔιαστάσειςΧρήστηςΣχόλιο
τρέχον17:41, 22 Ιουνίου 2009Μικρογραφία για την έκδοση της 17:41, 22 Ιουνίου 20091.072 × 621 (21 KB)wikimediacommons>Soul windsurferI have changed colors

Η ακόλουθη σελίδα χρησιμοποιεί προς αυτό το αρχείο: