براي اين كه يك سيستم را بينظم بناميم بايد نشان دهيم كه سيستم وابستگي حساس به شرايط اوليه دارد يعني اين كه دو مسير كه خيلي نزديك به هم شروع ميشوند خيلي سريع به طور نمايي از هم واگرا شده و آينده متفاوتي پيدا ميكنند. گفته شد كه وابستگي حساس معادلات ديفرانسيل بينظم با نماي لياپانوف تعريف ميگردد، اكنون اين تعريف را براي نگاشتهاي يك بعدي بسط ميدهيم.
فرض ميكنيم x0 نقطهاي در لحظه t در روي يك مسير و x0 + d0 نقطهاي نزديك به آن در روي مسير ديگر ميباشد كه d0 بينهايت كوچك بوده و معرف ميزان اوليه جدايي اين دو نقطه است.
اگر ميزان جدايي اين دو نقطه بعد از n تكرار(Iteration) توسط dn نمايش شود و رابطهاي به صورت
=|d0|exp(λn) |dn| مابين اين دو نقطه برقرار كنيم. در اين صورت مي توان λ را به عنوان نماي لياپانوف معرفي كرد.
a - با مثبت شدن مقدار λ فاصله دو نقطه در فضاي فاز با نگاشتهاي مكرر، به صورت نمايي افزايش مييابد، يعني سيستم به سمت آشوبناك شدن ميل پيدا ميكند.
b - با منفي شدن مقدار λ ميتوان دريافت كه نقطه ثابت، رفتار پايداري را از خود نشان ميدهد، يعني سيستم به حالت پايدار ميرسد.
c - شرط λ = 0 نيز معرف حالت حاشيهاي است.
با استناد به رابطه بالا ونيز با لگاريتم گرفتن و انجام يك سري اعمال رياضي، نماي لياپانوف در نهايت به صورت رابطه زير به دست مي آيد:
l = (1/n) S Ln |f '(xi)|
عبارت به دست آمده زمانی که مخرج کسر به سمت صفر میل کند دارای حدی است که آن را نمای لیاپانوف می نامند.
8- فراكتــالها (fractals): گفته شد كه جوابهاي معادلات لورنتس، به مجموعه پيچيدهاي در فضاي فاز منجر ميشوند كه جذب كنندههاي عجيب نام دارند. براي اين كه بتوان چنين جوابهايي را توصيف كرد از فراكتالها كمك گرفته ميشود. فراكتالها، شكلهاي هندسي پيچيدهاي با ساختاري در مقياسهاي كوچك بوده و داراي خاصيت خودمتشابهي(Self-similarity) هستند يعني اگر قسمت كوچكي از فراكتالها را بزرگ كنيم، ساختاري درست شبيه به ساختار كل مجموعه خواهد داشت. فراكتالها به دليل ساختار زيبا، پيچيده و بي پايانشان، بسيار جالب هستند. آنها يادآور اجسام طبيعي مانند ابرها، كوهها، شبكه رگهاي خون و ... ميباشند. نمونهاي از فراكتالها در شكلهای زير نشان داده شده است:



برچسبها: نمای لیاپاتوف چیست, مقاله نمای لیاپاتوف, مطلب نمای لیاپاتوف, دانلود نمای لیاپاتوف
