研究Lorenz-like混沌系统族(包括广义Lorenz混沌系统、共轭Lorenz混沌系统、扩散Lorenz混沌系统等)的各个系统之间等价性,是这些系统赖以生存和发展的基石。对Shil'nikov定理的研究是混沌吸引子几何结构研究中的一项重要内容。本项目从分析Lorenz-like混沌吸引子的几何结构入手来研究系统族的等价性问题,进而探讨混沌的数学机理。分析系统的局部性质、各吸引子的相对位置和定性结构之间的差异,研究退化情形下,即平衡点具有零特征值或零实部特征值时三维和四维Shil'nikov同宿轨和异宿轨定理的推广,寻找系统具有同宿轨或异宿轨的充分条件甚至充要条件,进而获得系统存在混沌吸引子的代数判据,研究混沌吸引子的几何结构和不同类型吸引子的相互联系,寻求通往混沌和超混沌途径,获得混沌和超混沌吸引子复杂性构成机理,并有新的突破。
Lorenz-like chaotic systems;chaotic attractor;geometric structure;random attractor;
本项目围绕计划书中的研究内容和目标,在Lorenz-like系统族的等价性和混沌吸引子几何结构方面开展了研究,获得了一些有意义的研究成果。研究成果由22篇论文组成,其中SCI/EI期刊论文12篇,这些论文分为4组。第1组由4篇论文组成,这一组论文,主要提出了一些特殊的混沌系统,包括三维混沌系统、四维超混沌系统和分数阶混沌系统,分析了系统的分岔与混沌行为和混沌在保密通讯方面的应用研究。第2组由5篇论文组成,该组论文主要深入分析了Lorenz-like系统族中几类典型系统的分岔与混沌动行为,从不同侧面窥探系统生成吸引子的几何结构,探讨系统混沌的可能构成机理,解决了Lorenz-like混沌系统族中几类典型系统的吸引子几何位置、异/同宿轨的存在性、分岔和混沌等问题。第3组8篇论文,探讨了不同随机环境干扰下,典型Lorenz-like混沌系统的分岔与混沌;并延伸探讨抽象微分系统在不同环境下(比如随机环境、概周期环境和不定边界环境等)的全局复杂性态。第4组5篇论文,主要利用混沌理论的思想和方法开展了在实际问题中的应用研究。