李雅普诺夫指数 |
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定义 考虑两个系统
设其初始值微小误差为
经过一次迭代后有
其中
第二次迭代得到
········ 经过第n次迭代得
可见,两个系统对初始扰动的敏感度由导数|df/dx|在x0处的值决定,它与初始值x0有关。映射整体对初值敏感性需对全部初始条件平均,要进行n次迭代:
每次迭代平均分离值为
两个系统如果初始存在微小的差异,随着时间(或迭代次数)产生分离,分离程度常用李雅普诺夫(Lyapunov)指数来度量,它为几何平均值的对数
式中xn为第n次迭代值。令n趋于无穷,得到李雅普诺夫指数的计算公式:
1. 李雅普诺夫指数 Lyaponuv(李雅普诺夫)指数表示相空间相邻轨迹的平均指数发散率的数值特征。又称李雅普诺夫特征指数,是用于识别混沌运动若干数值的特征之一。 李雅普诺夫指数常常被用来判定一个系统的混沌性,通过图像可以直观地看出某个系统或者映射是否是混沌系统或映射。 2. Lyaponuv指数性质 我们假定Lyaponuv指数用 来表示,那么对于 的不同取值有以下不同的含义: 当lambda >0时,系统运动会进入混沌状态,对应的映射叫做混沌映射; 当 lambda |
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