Atratores atraentes, ciclones tropicais, epidemias mortais: o mundo dos sistemas dinâmicos

História antiga

Há muito tempo, muitos anos atrás, numa livraria de segunda mão, comprei um livro de P. Grogono "Programação em Pascal" . Eu tenho uma educação matemática, e para ensinar programação (que não era a matéria principal) nós usamos a linguagem ALGOL-68, então Pascal, sendo uma linguagem parecida com o Algol, era relativamente simples e compreensível para mim. Acontece que usei este livro na prática em um dos primeiros locais de trabalho, quando precisei criar um sistema para aproximar curvas unidimensionais usando o Método dos Mínimos Quadrados.(OLS). Entre outras, havia a necessidade de representar as curvas de aproximação na forma de uma combinação linear de funções de base arbitrárias. Um dos exemplos no livro de Grogono era um programa que implementa uma calculadora simples, a entrada da qual era uma string contendo uma expressão de números, sinais de operação e parênteses, e a saída era o valor numérico desta expressão:





(24 + 47) * 13 + 28/2 (= 937)

Com base neste programa, escrevi um interpretador de expressão (fórmula) que permitia usar variáveis ​​simples como X ou Y em uma expressão, bem como funções elementares como SIN (X). Definidos os valores das variáveis ​​e possuindo uma fórmula sintaticamente correta em forma de string, foi possível calcular o valor numérico desta fórmula. O próprio sistema tornou possível definir um conjunto de funções básicas do tipo sin (x), cos (x), sin (2x), cos (2x), ... sin (10x), cos (10x), ...ou x, x ^ 3, x ^ 5, x ^ 7, ..., construir uma aproximação OLS com base nele e, em seguida, exibir os resultados (pontos da curva original e aproximação) na forma de gráficos. Tudo isso foi escrito em Pascal para computadores DCK.





O evento seguinte foi a compra do livro   "Resolvendo Equações Diferenciais Ordinárias: Problemas Não Rígidos", autores: Hairer E., Nørsett S., Wanner G., (). FORTRAN, . , , . : , , ? ( PHASER), , . , , («») . , , . , ( ) . PC AT 286 (   FORTRANA’a) , .





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Janela de banco de dados de sistemas dinâmicos

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Editando a descrição de um sistema dinâmico

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Expoentes de Lyapunov para vários sistemas dinâmicos, dependência do parâmetro
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DEREK’ Free Pascal Lazarus. DEREK' XnView, Wink, GifMaker.





Atrator de quatro asas
Atrator de quatro asas, imagem 3D da trajetória de fase
,

: Zenghui Wang, Yanxia Sun, Barend Jacobus van Wyk, Guoyuan Qi, Michael Antonie van Wyk, A 3-D four-wing attractor and its analysis





Modelo de Heno-Ayles, movimento quase-periódico
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Modelo Eno-Ayles, movimento caótico
-,

( )





Modelo de propagação de epidemia

: Etienne Cheynet, Generalized SEIR Epidemic Model (fitting and computation). COVID-19 . , . .





Modelo de ciclone tropical

, :

Safieddine Bouali, Jos Leys Tropical Cyclone Genesis: A Dynamician's Point of View





, ​





Trajetórias de fase e posições de equilíbrio

, , ( ). :

Jiri Petrzela and Tomas Gotthans, New Chaotic Dynamical System with a Conic-Shaped Equilibrium Located on the Plane Structure

Jiri Petrzela, Tomas Gotthans, Milan Guzan, Current-Mode Network Structures Dedicated for Simulation of Dynamical Systems with Plane Continuum of Equilibrium





Wikimedia

, DEREK', ( , ) , Wikimedia ( « »). , 2015 .





Atratores de múltiplas folhas de sistemas dinâmicos

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Multiscroll_attractors_of_dynamical_systems.png





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  • PHASER -





  • Dynamics Solver - (- )





  • XPP - Uma ferramenta para o estudo de sistemas dinâmicos (por Bard Ermentraut)





  • XnView - programa para visualização e processamento de imagens





  • Wink é um aplicativo para criação de apresentações e filmes em Flash





  • GifMaker - criador de GIF online





  • Site do aplicativo DEREK








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