Кіріспе
Динамикалық жүйелерді зерттеуде Фейгенбаум функциясы термині физик Митчелл Фейгенбаум ұсынған екі түрлі функцияны сипаттау үшін қолданылады: Фейгенбаум-Цвитанович функционалдық теңдеуінің шешімі; және логистикалық картаның аттракторының қақпақтарын сипаттайтын масштабтау функциясы.
the solution to the Feigenbaum Cvitanović functional equation; and
the scaling function that described the covers of the attractor of the logistic map
Қос кезеңділік - хаос жолы
Логистикалық картада, бізде функция бар, және картаны көп рет қайталағанда не болатынын зерттегіміз келеді. Карта тұрақты нүктеге, тұрақты циклға немесе хаосқа түсуі мүмкін. Карта тұрақты ұзындығы циклға түскенде, графиктің және графиктің нүктелерде қиылысатындығын және графиктің еңістігі сол қиылыстарда шектелгенін көреміз. Мысалы, егер , онда бір қиылысу бар, оның еңісі шектелген, бұл тұрақты бір тұрақты нүкте екенін көрсетеді. -нің мәні артқанда және -ден асып кеткенде, қиылысу нүктесі екіге бөлінеді, бұл кезеңнің екі еселенуі. Мысалы, егер , онда үш қиылысу нүктесі бар, олардың ортаңғысы тұрақсыз, ал қалған екеуі тұрақты. -нің мәніне жақындағанда, кезеңнің тағы бір екі еселенуі осылай болады. Кезеңдердің екі еселенуі жиілеген сайын, белгілі бір мәнде кезеңдердің екі еселенуі шексіз болады, ал карта хаостық болады. Бұл хаосқа апаратын кезеңнің екі еселену жолы.
Өлшемін өзгерту шегі
Суреттерге қарағанда, хаос нүктесінде қисық фракталға ұқсайды. Әрі, кезеңді екі еселеуді қайталағанда, графиктер бір-біріне ұқсас көрінеді, бірақ олар ортаға қарай кішірейіп, 180 градусқа бұрылады. Бұл бізге масштабтау лимітін көрсетеді: егер функцияны бірнеше рет екі еселеп, содан кейін оны белгілі бір тұрақты үшін масштабтасақ, онда лимитте белгілі бір шартты қанағаттандыратын функцияға жетер едік. Сонымен қатар, кезеңді екі еселеу аралықтары қысқара түскен сайын, екі кезеңді екі еселеу аралықтары арасындағы қатынас лимитқа жақындайды, ол бірінші Файгенбаум тұрақтысы болып табылады. Тұрақтыны сандық түрде көптеген мүмкін мәндерді сынап табу арқылы табуға болады. Дұрыс емес мәндер үшін функция лимитқа жақындамайды, бірақ дұрыс мән болса, жақындайды. Бұл екінші Файгенбаум тұрақтысы.
Қауіпті режим
Хаотикалық режимде картаның итерацияларының лимиті хаотикалық қараңғы жолақтарға айналады, олар хаотикалық емес жарық жолақтармен тізбектеледі.
Қайта қалыпқа келтіру
Фейгенбаум функциясы қайта нормалау аргументі арқылы туындатылуы мүмкін. Фейгенбаум функциясы хаос пайда бола бастағанда нақты сызықтағы кез келген функция үшін орындалады.
Өлшемін өзгерту функциясы
Фейгенбаум масштабтау функциясы логистикалық картаның тартымдылығын период еселеу каскадының соңында толық сипаттайды. Тартымдылық – Кантор жиынтығы, және дәл ортаңғы үштен бірін алып тастау арқылы құрылған Кантор жиынтығы сияқты, оны шекті сегменттер жиынымен жабуға болады, барлығы минималды өлшем dn-нен үлкен. Белгілі бір dn үшін сегменттер жиыны тартымдылықтың Δn жабынын құрайды. Екі тікелей жабынның, Δn және Δn+1 сегменттерінің қатынасын σ функциясын, яғни Фейгенбаум масштабтау функциясын жуықтау үшін қолдануға болады.