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[数学理论] 请教一个基本问题——关于Lyapunov指数的理解

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发表于 2008-7-17 15:46 | 显示全部楼层 |阅读模式

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近日学习Lyapunov指数《李亚普诺夫指数及其计算方法》,严绍瑾,彭永清,《气象教育与科技》1993年第一期,此文章教育网IP应该可以下载。
里面有这样一句话不太理解:
没一个正的Lyapunov指数则反映了系统在某个方向上的不断伸张和折迭

伸张好理解,但折迭本人不太理解,即:这里为什么说为正就会折迭??
个人理解:
问题似乎最终回到这个:f: R->R,而R为一个有限集
这本身就决定了系统的折迭特性,就如在[0,1]上的一维logistic映射一样.......

不知有没有相关的证明,请大家批评指正,谢谢大家

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 楼主| 发表于 2008-7-17 17:31 | 显示全部楼层
不知是否如此,请教大家,有关严格的证明请指教一下,谢谢:handshake
发表于 2008-7-17 19:53 | 显示全部楼层

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这个正,可不可以这样理解呢:
正说明系统是混沌的,而又混沌时多少具有分形(及折叠)的特征?
你这个问题很有意思的。后面的高手继续讨论.......
 楼主| 发表于 2008-7-17 22:36 | 显示全部楼层
如果以一维的logistic映射的分岔图来看的话,为典型的周期倍化到混沌,

如果我们从维数来看的话是这样:
维数为零的一个初始点到维数为log3/log2的三分cantor集....这里的维数是增大的...
发表于 2008-7-18 14:40 | 显示全部楼层
“每一个正的Lyapunov指数则反映了系统在某个方向上的不断伸张和折迭”
这句话是有问题的,“某个方向”指的是什么方向,如果这个方向是固定的,对于N维(N>1)的系统,怎么可以用一个Lyapunov指数来判断他的伸缩,如果这个方向是Lyapunov指数定义中变化的方向,这个正的Lyapunov指数也只能代表长时期的平均变化规律,那就是指数扩张。
建议楼主看一下A.Wolf于1985年发的那篇文章,里边对李指数的意义分析的很深刻。
发表于 2008-7-19 20:28 | 显示全部楼层

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拉伸使初始条件的微小差异放大,
折叠使系统丧失初始条件所包含的关于系统的信息。
这种拉伸与折叠的混沌操作保证了系统整体的稳定性。
例如:揉面团的过程就是典型的拉伸与折叠的过程。
所以说“每一个正的Lyapunov指数则反映了系统在某个方向上的不断伸张和折迭”
拉伸变换使诸轨线在相空间中密集和遍历,折叠使吸引子具有层次结构。

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 楼主| 发表于 2008-7-20 23:08 | 显示全部楼层

回复 6楼 的帖子

“这种拉伸与折叠的混沌操作保证了系统整体的稳定性。”

很精辟,请问这样的理解是否有出处???:handshake
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