330 likes | 580 Views
Równania rekurencyjne i ich zastosowania. Liniowe równania rekurencyjne: równanie charakterystyczne, transformata Z. Stabilność: ciągi monotoniczne i okresowe, układy dynamiczne. Rola stabilności: metoda Newtona, macierze Markowa, fraktale.
E N D
Równania rekurencyjne i ich zastosowania • Liniowe równania rekurencyjne: równanie charakterystyczne, transformata Z • Stabilność: ciągi monotoniczne i okresowe, układy dynamiczne • Rola stabilności: metoda Newtona, macierze Markowa, fraktale • Chaos na odcinku
Egzamin Część pisemna(obowiązkowa) • zadania rachunkowe • zagadnienia i twierdzenia z wykładu (wraz z dowodami) • samodzielne dowodzenie prostych twierdzeń Część ustna(opcjonalna) - możliwość podniesienia oceny z części ustnej • teoria wraz z zagadnieniami z ćwiczeń • autorskie propozycje studentów
Systemy Lindenmayera (L-systems) Glon arabaena catenula komórki nie podlegające podziałom komórki ulegające podziałom duże małe
P - duża komórka powodująca rozrost w prawo L - duża komórka powodująca rozrost w lewo p - mała komórka powodująca rozrost w prawo l - mała komórka powodująca rozrost w lewo Systemy Lindenmayera reguły podziału L l P ll P P L p p L p
L |p Systemy Lindenmayera l| P L |p l| P L |p l| P L |p
: Formalizacja - alfabet Systemy Lindenmayera - słowo (długości 8) - konkatenacja słów - zbiór słów
: Formalizacja Reguły podziału komórek (liter) determinują Systemy Lindenmayera podziały organizmów (słów) wg wzoru Np.
Pytania: Systemy Lindenmayera ? ? ?
Zasady Stan przed zmianą Liczba sąsiadów Stan po zmianie Opis ,,socjologiczny” Gra »Life« Conwaya: 0-1 pusta śmierć z samotności pełna pełna 4-8 pusta śmierć z przeludnienia pusta 3 pełna narodziny ,,rodzice” umierają z samotności narodziny
Zasady Stan przed zmianą Liczba sąsiadów Stan po zmianie Opis ,,socjologiczny” Gra »Life« Conwaya: 0-1 pusta śmierć z samotności pełna pełna 4-8 pusta śmierć z przeludnienia pusta 3 pełna narodziny ,,rodzą” się 2 nowe tracąc 2 ,,rodziców” śmierć z przeludnienia łódka stoi w miejscu
lot Dakoty-4 Gra »Life« Conwaya Żaba ,,skok” ,,lądowanie”
lot Dakoty-4 Gra »Life« Conwaya poprzednio teraz
lot Dakoty-4 Gra »Life« Conwaya poprzednio teraz
lot Dakoty-4 Gra »Life« Conwaya poprzednio teraz
lot Dakoty-4 Gra »Life« Conwaya poprzednio teraz
lot Dakoty-4 Gra »Life« Conwaya stage 0
lot Dakoty-4 Gra »Life« Conwaya stage 1
lot Dakoty-4 Gra »Life« Conwaya stage 2
lot Dakoty-4 Gra »Life« Conwaya stage 3
lot Dakoty-4 Gra »Life« Conwaya stage 4
lot Dakoty-4 Gra »Life« Conwaya stage 5
lot Dakoty-4 Gra »Life« Conwaya stage 6
lot Dakoty-4 Gra »Life« Conwaya stage 7
lot Dakoty-4 Gra »Life« Conwaya stage 8
Automorfizm Arnolda (Arnold’s cat map) Właściwą scenerię dla A stanowi torus a nie płaszczyzna = liczba pikseli w pionie/w poziomie
Kot Arnolda To ja w roli kota Arnolda Po 1-krotnym działaniu A Po 2-krotnym działaniu A
Kot Arnolda Przekształcenie Arnolda zachowuje się chaotycznie. Nowy rodzaj kryptografii - kryptografia chaotyczna? Po 5-krotnym działaniu A
Macierze Markowa Frakcje polityczne: (1), (2) i (3). - prawdopodobieństwo zmiany poparcia z i na j - rozkład poparcia w n-tych wyborach
Macierze Markowa ,,Twierdzenie ergodyczne” Po dostatecznie długim czasie będziemy mieli w przybliżeniu stały rozkład poparcia niezależnie od rozkładu początkowego Praktycznie stałe już przy n=8 wyborach Mariaż powyższego z teorią gier i systemów głosowania pozwala wyjaśnić dlaczego w większości rozwiniętych parlamentów istnieją tylko dwie partie (np. Anglia, Stany Zjednoczone)
Wzrost wykładniczy Model kapitalizacji (procent składany); inflacja - kapitał po n latach , - oprocentowanie Rozpad połowiczny; datowanie C-14 T - czas półrozpadu - masa materiału promieniotwórczego po czasie nT Prawo Malthusa; bakterie - wielkość populacji w n-tym pokoleniu - współczynnik narodzin
Wzrost wykładniczy Króliki Leonarda z Pizy - liczba par królików w n-tym miesiącu hodowlę zaczynamy od 1 pary miesięczne - niezdolne do rozrodu nowo narodzone wzór asymptotyczny
Ograniczona oscylacja Żniwowanie (harvesting); rozsądne połowy - masa złapanych homarów w n-tym roku = 20 871 ton Np. dla Maine = 16 435 ton lobster - homar rekord! Odszukać wartość i porównać z modelem
Zależność logistyczna Model Verhulsta - gęstość populacji - współczynnik przyrostu Przeludnienie hamuje rozwój Generator liczb pseudolosowych chaotyczne!