المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
الكاهن الأعظم «لآمون» (رعمسيس نخت) وأسرته
2024-11-24
نقل تماثيل الملك «رعمسيس الرابع»
2024-11-24
الصحافة الأدبية في دول المغرب العربي
2024-11-24
الصحافة الأدبية العربية
2024-11-24
الصحافة الأدبية في أوروبا وأمريكا
2024-11-24
صحف النقابات المهنية
2024-11-24

ارتباط الانسان بأجداده الماضين
28-4-2017
مقومات المهارات
19-4-2016
اسلام عمر
25-5-2021
الطاقة الشمسية Solar Energy
2024-08-23
رياح تجاريّة
30-4-2017
Vorobiev,s Theorem
4-7-2020

Standard Map  
  
1459   03:54 مساءً   date: 11-9-2021
Author : Celletti, A. and Chierchia, L
Book or Source : "A Constructive Theory of Lagrangian Tori and Computer-Assisted Applications." Dynamics Rep. 4
Page and Part : ...


Read More
Date: 24-9-2021 1115
Date: 21-12-2021 1607
Date: 9-10-2021 1390

Standard Map

StandardMap050 StandardMap100
StandardMap150 StandardMap200

A two-dimensional map also called the Taylor-Greene-Chirikov map in some of the older literature and defined by

I_(n+1) = I_n+Ksintheta_n

(1)

theta_(n+1) = theta_n+I_(n+1)

(2)

= I_n+theta_n+Ksintheta_n,

(3)

where I and theta are computed mod 2pi and K is a positive constant. Surfaces of section for various values of the constant K are illustrated above.

An analytic estimate of the width of the chaotic zone (Chirikov 1979) finds

 deltaI=Be^(-AK^(-1/2)).

(4)

Numerical experiments give A approx 5.26 and B approx 240. The value of K at which global chaos occurs has been bounded by various authors. Greene's Method is the most accurate method so far devised.

author bound exact approx.
Hermann > 1/(34) 0.029411764
Celletti and Chierchia (1995) > (419)/(500) 0.838
Greene  approx - 0.971635406
MacKay and Percival (1985) < (63)/(64) 0.984375000
Mather < 4/3 1.333333333

Fixed points are found by requiring that

I_(n+1) = I_n

(5)

theta_(n+1) = theta_n.

(6)

The first gives Ksintheta_n=0, so sintheta_n=0 and

 theta_n=0,pi.

(7)

The second requirement gives

 I_n+Ksintheta_n=I_n=0.

(8)

The fixed points are therefore (I,theta)=(0,0) and (0,pi). In order to perform a linear stability analysis, take differentials of the variables

dI_(n+1) = dI_n+Kcostheta_ndtheta_n

(9)

dtheta_(n+1) = dI_n+(1+Kcostheta_n)dtheta_n.

(10)

In matrix form,

 [deltaI_(n+1); deltatheta_(n+1)]=[1 Kcostheta_n; 1 1+Kcostheta_n][deltaI_n; deltatheta_n].

(11)

The eigenvalues are found by solving the characteristic equation

 |1-lambda Kcostheta_n; 1 1+Kcostheta_n-lambda|=0,

(12)

so

 lambda^2-lambda(Kcostheta_n+2)+1=0

(13)

 lambda_+/-=1/2[Kcostheta_n+2+/-sqrt((Kcostheta_n+2)^2-4)].

(14)

For the fixed point (0,pi),

lambda_+/-^((0,pi)) = 1/2[2-K+/-sqrt((2-K)^2-4)]

(15)

= 1/2(2-K+/-sqrt(K^2-4K)).

(16)

The fixed point will be stable if |R(lambda^((0,pi)))|<2. Here, that means

 1/2|2-K|<1

(17)

 |2-K|<2

(18)

 -2<2-K<2

(19)

 -4<-K<0

(20)

so K in [0,4). For the fixed point (0, 0), the eigenvalues are

lambda_+/-^((0,0)) = 1/2[2+K+/-sqrt((K+2)^2-4)]

(21)

= 1/2(2+K+/-sqrt(K^2+4K)).

(22)

If the map is unstable for the larger eigenvalue, it is unstable. Therefore, examine lambda_+^((0,0)). We have

 1/2|2+K+sqrt(K^2+4K)|<1,

(23)

so

 -2<2+K+sqrt(K^2+4K)<2

(24)

 -4-K<sqrt(K^2+4K)<-K.

(25)

But K>0, so the second part of the inequality cannot be true. Therefore, the map is unstable at the fixed point (0, 0).


REFERENCES:

Celletti, A. and Chierchia, L. "A Constructive Theory of Lagrangian Tori and Computer-Assisted Applications." Dynamics Rep. 4, 60-129, 1995.

Chirikov, B. V. "A Universal Instability of Many-Dimensional Oscillator Systems." Phys. Rep. 52, 264-379, 1979.

MacKay, R. S. and Percival, I. C. "Converse KAM: Theory and Practice." Comm. Math. Phys. 98, 469-512, 1985.

Rasband, S. N. "The Standard Map." §8.5 in Chaotic Dynamics of Nonlinear Systems. New York: Wiley, pp. 11 and 178-179, 1990.

Tabor, M. "The Hénon-Heiles Hamiltonian." §4.2.r in Chaos and Integrability in Nonlinear Dynamics: An Introduction. New York: Wiley, pp. 134-135, 1989.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.