Лабораторная работа N8 практикума "Методы нелинейной динамики"
"Спектральные и вероятностные характеристики нерегулярных аттракторов"

Задачи лабораторной работы:

Приобретение навыков оценки различных режимов (в том числе нерегулярных) динамических систем исходя из временных рализаций их решений и усредненных Фурье-спектров и автокореляционных функций.
Овладение навыками расчета и усреднения Фурье-спектров и автокорреляционных функций временных реализаций динамических систем.
Использование вспомогательных C-библиотек, содержащих функции для рассчета Фурье-спектров и АКФ.


Теоретические сведения

Н.А.Хованова, И.А.Хованов, Методы анализа временных рядов. 2001.120с.

Нелинейная динамика хаотических и стохастических систем.1999.368с.

Использование библиотеки SimPack

Порядок выполнения лабораторной работы

1) Ознакомление с теоретическим материалом.

2) Модификация программы usp.c в соответствии с заданием на практическую часть. Изучение особенностей указанной в задании динамической системы и диапазона изменения переменных и параметров.

3) Получение фазовых проекций и временных реализаций решений, их спектров, АКФ и рассчета характеристического времени спада АКФ для заданной динамической системы со значениями параметров, указанными в заданиях. Объяснение полученных результатов. Для рассчета спектров и АКФ использовать вспомогательные функции (SRC/spectrum.c и SRC/acf.c).

5) Оформление отчета по полученным результатам и предьявление его преподавателю.

Контрольные вопросы

1) Что такое быстрое преобразование Фурье (FFT)?

2) Каков смысл автокорелляционной функции (АКФ) и какие ее основные свойства вы знаете?

3) Что такое дискретизация сигнала? Какие ошибки могут возникать при некорректной дискретизации непрерывного сигнала?

Содержание и оформление отчета по лабораторной работе

Общие сведения по оформлению latex и html документов
Отчет представляется в виде latex или html документа по указанию преподавателя. Он должен содержать:

1) Заголовок, с указанием названия лабораторной работы, Ф.И.О. выполнявших ее студентов, номер учебной группы, номер задания.

2) Сведения (уравнения и комментарий) о модельной системе, смысл параметров, диапазон их изменения.

3) Временные реализации решений, соответствующие им усредненные фурье-спектры и АКФ для значений параметров, указанных в задании.

4) Оценка влияния дискретизации сигнала и количества усреднений на полученный фурье-спектр и оценка характеристического времени спадания АКФ для различных режимов, коментарии.

5) Краткое резюме - заключение по пунктам 1-4.

Список вариантов задания на выполнение лабораторной работы

N вариантадинамическая системаобл.параметров Примечание
1 генератор с инерционной нелинейностью g=0.2, m=1.0-1.5-
2 система Ресслера альфа=0.2, мю=2.6-4.6 -
5генератор с инерционной нелинейностью g=0.3, m=1.00-1.10-

Перечень модельных систем, вид уравнений и описание управляющих параметров