Hénon-Abbildung: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Bild:Henonabbildung.jpg|thumb|250px|Hénon-Abbildung für die Parameter a=1,4 und b=0,3: hufeisenförmiges Gebilde]]
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Der französische Astronom [[Michel Hénon]] fand die folgende 2-dimensionale Abbildung, die sog. '''Hénon-Abbildung''', die aus einer Vereinfachung der zur [[Lorenz-Attraktor|Lorenz-Gleichung]] gehörenden [[Poincaré-Abbildung]]. Die Lorenz-Gleichung stammte ursprünglich aus der [[Meteorologie]] und war eines der ersten [[dynamisches System|dynamischen Systeme]], in denen man [[Chaosforschung|chaotisches Verhalten]] gefunden hat. Die Hénon-Abbildung wird beschrieben durch:
Der französische Astronom [[Michel Hénon]] fand die folgende zweidimensionale Abbildung, die sogenannte '''Hénon-Abbildung''', die aus einer Vereinfachung der zur [[Lorenz-Attraktor|Lorenz-Gleichung]] gehörenden [[Poincaré-Abbildung]] hergeleitet wurde. Die Lorenz-Gleichung stammte ursprünglich aus der [[Meteorologie]] und war eines der ersten [[dynamisches System|dynamischen Systeme]], in denen man [[Chaosforschung|chaotisches Verhalten]] gefunden hat. Die Hénon-Abbildung wird beschrieben durch:<ref name="falconer1993"/>


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mit <math>a>0, 0 \leq b\leq 1</math>. Hierbei sind a und b die Kontrollparamenter des Systems.
mit <math>a>0, 0 \leq b\leq 1</math>. Hierbei sind a und b die Kontrollparamenter des Systems.


Die Hénon-Abbildung setzt sich aus insgesamt drei Elementarabbildungen <math>Abb_{k}</math> mit k=1,2,3 zusammen:
Die Hénon-Abbildung setzt sich aus insgesamt drei Elementarabbildungen <math>Abb_{k}</math> mit k=1,2,3 zusammen:<ref name="falconer1993"/>
* nichtlineare Verbiegung der y-Koordinate: <math>Abb_{1}(x,y)=(x,1+y+ax^{2})</math>,
* nichtlineare Verbiegung der y-Koordinate: <math>Abb_{1}(x,y)=(x,1+y+ax^{2})</math>,
* [[Kontraktion (Mathematik)|Kontraktion]] der x-Koordinate: <math>Abb_{2}(x,y)=(bx,y)</math> für 0<b<1,
* [[Kontraktion (Mathematik)|Kontraktion]] der x-Koordinate: <math>Abb_{2}(x,y)=(bx,y)</math> für 0<b<1,
* [[Spiegelung (Geometrie)|Spiegelung]] an der Hauptdiagonalen y=x: <math>Abb_{3}(x,y)=(y,x)</math>.
* [[Spiegelung (Geometrie)|Spiegelung]] an der Hauptdiagonalen y=x: <math>Abb_{3}(x,y)=(y,x)</math>.


Es sei noch erwähnt, dass eine weitere wichtige Eigenschaft dieser Abbildung die [[Selbstähnlichkeit]] ist. In einfachen Worten ausgedrückt versteht man darunter eine [[fraktal]]e Vergrößerung eines beliebigen Teilbereichs, der wieder seinem Anfangsobjekt ähnlich ist. Der Attraktor der Hénon-Abbildung ist ein [[Seltsamer Attraktor|seltsamer Attraktor]].
Es sei noch erwähnt, dass eine weitere wichtige Eigenschaft dieser Abbildung die [[Selbstähnlichkeit]] ist. In einfachen Worten ausgedrückt versteht man darunter eine [[fraktal]]e Vergrößerung eines beliebigen Teilbereichs, der wieder seinem Anfangsobjekt ähnlich ist. Der [[Attraktor]] der Hénon-Abbildung ist ein [[seltsamer Attraktor]].
 
== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="falconer1993">{{Literatur |Autor=Kenneth J. Falconer |Titel=Fraktale Geometrie – Mathematische Grundlagen und Anwendungen |Verlag=Spektrum Akademischer Verlag |Datum=1993 |ISBN=3-86025-075-2 |Seiten=207–209}}</ref>
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[[Kategorie:Nichtlineare Dynamik]]
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[[Kategorie:Dynamisches System]]
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Aktuelle Version vom 28. Januar 2020, 06:56 Uhr

Datei:Henonabbildung.jpg
Hénon-Abbildung für die Parameter a=1,4 und b=0,3: hufeisenförmiges Gebilde

Der französische Astronom Michel Hénon fand die folgende zweidimensionale Abbildung, die sogenannte Hénon-Abbildung, die aus einer Vereinfachung der zur Lorenz-Gleichung gehörenden Poincaré-Abbildung hergeleitet wurde. Die Lorenz-Gleichung stammte ursprünglich aus der Meteorologie und war eines der ersten dynamischen Systeme, in denen man chaotisches Verhalten gefunden hat. Die Hénon-Abbildung wird beschrieben durch:[1]

$ {\begin{matrix}x_{n+1}=1+y_{n}-ax_{n}^{2}\\y_{n+1}=bx_{n}\end{matrix}} $

mit $ a>0,0\leq b\leq 1 $. Hierbei sind a und b die Kontrollparamenter des Systems.

Die Hénon-Abbildung setzt sich aus insgesamt drei Elementarabbildungen $ Abb_{k} $ mit k=1,2,3 zusammen:[1]

  • nichtlineare Verbiegung der y-Koordinate: $ Abb_{1}(x,y)=(x,1+y+ax^{2}) $,
  • Kontraktion der x-Koordinate: $ Abb_{2}(x,y)=(bx,y) $ für 0<b<1,
  • Spiegelung an der Hauptdiagonalen y=x: $ Abb_{3}(x,y)=(y,x) $.

Es sei noch erwähnt, dass eine weitere wichtige Eigenschaft dieser Abbildung die Selbstähnlichkeit ist. In einfachen Worten ausgedrückt versteht man darunter eine fraktale Vergrößerung eines beliebigen Teilbereichs, der wieder seinem Anfangsobjekt ähnlich ist. Der Attraktor der Hénon-Abbildung ist ein seltsamer Attraktor.

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 Kenneth J. Falconer: Fraktale Geometrie – Mathematische Grundlagen und Anwendungen. Spektrum Akademischer Verlag, 1993, ISBN 3-86025-075-2, S. 207–209.

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