Recurrence time statistics for chaos analysis in dynamical systems
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2024-3-19-27Abstract
We propose a method of delimiting the existence domains of periodic, quasi-periodic and chaotic solutions of dynamical systems in the parameter space. The method is based on an analysis of the sampling of the times of passing a phase point from the previous intersection of the Poincaré plane to the next one (or from one local maximum to the next). An algorithm for generating a sample of recurrence times with subsequent analysis of the histogram of the obtained sample is constructed. A simple measure of histogram filling allows us to separate periodic and chaotic modes, as well as to estimate the degree of chaoticity of intermediate modes. On simple model signals it is shown that the distribution of recurrence times gives information not contained in the spectral densities of the signal. Then, on the example of the classical Lorentz system, it is shown how a simple measure of filling the histogram of recurrence times allows us to obtain a visual map of modes. The paper presents the results of a comparative analysis of power spectral density and histograms of recurrence times for different modes realized in the Lorentz system at different values of the control parameter (Rayleigh number).Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Bulletin of Perm University. Physics
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.