广义M-J集分形结构的研究

广义M-J集分形结构的研究

论文摘要

分形是非线性科学中富有挑战性和广阔应用前景的学科。分形理论中Mandelbrot集和Julia集都是非常复杂的对象。本文主要研究了广义Mandelbrot集和Julia集的分形特征,内容如下:提出了用于探讨广义M-J集对应关系的周期轨道搜索比较技术,结合Lyapunov指数和周期点查找技术,本文分析了广义M-J集的分形特征。利用上述技术,本文构造了一系列复映射z→zα+c(α∈R)的广义M-J集,研究了广义M-J集的结构拓扑不变性和裂变演化规律;建立了复映射z→zα+c(α∈R)的广义M-J集之间内在机制的等价定理、拓扑不变性和裂变演化规律;探索了广义M-J集的分叉嵌套序列、吸引周期花瓣的分布规律、轨道的混沌特征;把计算机试验与数值计算相结合,从广义M集对应的不同周期的广义J集周期轨道入手,对广义J集周期轨道的特征进行分析,建立定性、定量化的标准与统计特性的指数,来描述、刻画广义M-J集对应关系;并且在此基础上阐述了此类广义M-J集的物理意义。这一研究成果即将发表在《自然科学进展》上。研究了广义高斯和的分形序列及其M-J集。本文从理论上分析了分形序列的生成规则,给出了二次高斯和所生成的分形序列的标度及维数;利用逃逸时间算法,构造了广义高斯和的M-J集,分析了M-J集的周期性和结构特征,并给出了相应的理论证明。把噪声对动力系统的影响引入到广义M-J集的研究中,分析了加项扰动的广义M-J集分形特性,探讨了加项扰动的广义M-J集的结构变化及周期性规律;并在加项扰动的广义M集上取点构造了对应加项扰动的广义J集,探讨了扰动广义M-J集的对应关系;从理论上研究了扰动参数对广义M集的影响。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 引言
  • 1分形理论概述
  • 1.1分形的产生及其思想
  • 1.2分形的定义
  • 1.3分形维数
  • 1.4分形空间
  • 1.5分形与混沌的关系
  • 1.6分形对计算机科学发展的影响
  • 1.7分形的应用前景
  • 1.8本章小结
  • 2论文使用的分形理论基础
  • 2.1非线性函数
  • 2.2不动点
  • 2.3周期点
  • 2.4Julia集
  • 2.5Mandelbrot集
  • 2.6Lyapunov指数
  • 2.7逃逸时间算法
  • 2.8本章小结
  • 3利用Lyapunov指数和周期点查找技术分析广义M-J集的分形特征
  • 3.1Lyapunov指数法
  • 3.2逃逸时间或Lyapunov指数与周期点查找结合法
  • 3.3广义M集上取点构造广义J集的周期轨道搜索比较法
  • 3.4实验与结果
  • 3.4.1Lyapunov指数法所构造的广义M-J集
  • 3.4.2逃逸时间、Lyapunov指数与周期点查找结合法构造广义M集
  • 3.4.3广义M集上选点构造对应的广义J集
  • 3.5本章小结
  • 4广义高斯和的分形序列及其M-J集的研究
  • 4.1分形序列
  • 4.2广义高斯和及其分形序列
  • 4.3实验与结果
  • 4.4本章小结
  • 5扰动广义M-J集的分形特征研究
  • 5.1离散时序动力系统中的噪声
  • 5.2加项扰动的广义M映射
  • 5.3扰动广义M-J集的定义
  • 5.4实验与结果
  • 5.4.1扰动的广义M集
  • 5.4.2在扰动的广义M集上取点构造对应的广义J集
  • 5.4.3扰动参数对广义M集的影响
  • 5.5本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
  • 致谢
  • 大连理工大学学位论文版权使用授权书
  • 相关论文文献

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