Intermittency (original) (raw)
In fisica matematica, in particolare nella teoria dei sistemi dinamici, l'intermittenza è l'alternanza irregolare di fasi di dinamica apparentemente periodica e caotica (dinamica di Pomeau-Manneville), o di diverse forme di dinamica caotica (intermittenza indotta da crisi).
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | Der Begriff Intermittenz (von lateinisch intermittere ‚unterbrechen‘) beschreibt den Wechsel von periodischen und chaotischen Phasen eines nichtlinearen dynamischen Systems bzw. den Wechsel zwischen Phasen verschiedener Arten chaotischer Dynamik. Er tritt unter anderem bei turbulenten Strömungen auf in der Nähe des Übergangs zur Turbulenz. Intermittenz wurde 1979 von Yves Pomeau und Paul Manneville zuerst beschrieben (heute Pomeau-Manneville-Intermittenz genannt). Pomeau und Manneville unterschieden drei Typen von Intermittenz. Typ I ist mit einer Sattel-Knoten-Bifurkation bei eindimensionalen Abbildungen verbunden, Typ II mit einer subkritischen Hopf-Bifurkation in einer zweidimensionalen Abbildung und Typ III einer inversen Periodenverdopplungs-Bifurkation. Allgemein ist das System in den regulären Phasen nur scheinbar periodisch und in Wirklichkeit quasiperiodisch. Es entfernt sich langsam von den periodischen Bahnen, bis es in den Bereich chaotischen Verhaltens kommt. Das setzt sich fort, bis es wieder in die Nähe periodischen Verhaltens driftet, wobei die Länge der einzelnen Phasen davon abhängt, wie nahe das System aus der chaotischen Phase dem regulären Bereich kommt, was wiederum vom Verhalten in der chaotischen Phase abhängt und unvorhersagbar ist. Ein weiterer Typ ist die On-Off-Intermittenz, die bei einem chaotischen Attraktor um eine invariante Mannigfaltigkeit auftritt, deren Dimension kleiner als der Phasenraum ist. Instabile Orbits um den Attraktor führen immer wieder zu chaotischen Ausflügen in den den Attraktor umgebenden Phasenraum. Bei Krisen-induzierter Intermittenz haben zwei chaotische Attraktoren überschneidende Einzugsbereiche (Basin of Attraction) und Orbits nahe einem Attraktor können zum anderen Attraktor überwechseln und umgekehrt. (de) In dynamical systems, intermittency is the irregular alternation of phases of apparently periodic and chaotic dynamics (Pomeau–Manneville dynamics), or different forms of chaotic dynamics (crisis-induced intermittency). Pomeau and Manneville described three routes to intermittency where a nearly periodic system shows irregularly spaced bursts of chaos. These (type I, II and III) correspond to the approach to a saddle-node bifurcation, a subcritical Hopf bifurcation, or an inverse period-doubling bifurcation. In the apparently periodic phases the behaviour is only nearly periodic, slowly drifting away from an unstable periodic orbit. Eventually the system gets far enough away from the periodic orbit to be affected by chaotic dynamics in the rest of the state space, until it gets close to the orbit again and returns to the nearly periodic behaviour. Since the time spent near the periodic orbit depends sensitively on how closely the system entered its vicinity (in turn determined by what happened during the chaotic period) the length of each phase is unpredictable. Another kind, on-off intermittency, occurs when a previously transversally stable chaotic attractor with dimension less than the embedding space begins to lose stability. Near unstable orbits within the attractor orbits can escape into the surrounding space, producing a temporary burst before returning to the attractor. In crisis-induced intermittency a chaotic attractor suffers a crisis, where two or more attractors cross the boundaries of each other's basin of attraction. As an orbit moves through the first attractor it can cross over the boundary and become attracted to the second attractor, where it will stay until its dynamics moves it across the boundary again. Intermittent behaviour is commonly observed in fluid flows that are turbulent or near the transition to turbulence. In highly turbulent flows, intermittency is seen in the irregular dissipation of kinetic energy and the anomalous scaling of velocity increments. It is also seen in the irregular alternation between turbulent and non-turbulent fluid that appear in turbulent jets and other turbulent free shear flows. In pipe flow and other wall bounded shear flows, there are intermittent puffs that are central to the process of transition from laminar to turbulent flow. Intermittent behavior has also been experimentally demonstrated in circuit oscillators and chemical reactions. (en) In fisica matematica, in particolare nella teoria dei sistemi dinamici, l'intermittenza è l'alternanza irregolare di fasi di dinamica apparentemente periodica e caotica (dinamica di Pomeau-Manneville), o di diverse forme di dinamica caotica (intermittenza indotta da crisi). (it) Intermitencja – zachowanie pewnych układów złożonych, oznaczające przełączanie układu pomiędzy dwoma typami zachowań, np. zachowaniem prawie oraz całkowicie chaotycznym. Tego typu intermitencja została odkryta przez Pomeau i Manneville’a w układzie Lorenza – zaobserwowali oni, że układ ten, mimo wyraźnego zachowania chaotycznego, co jakiś czas trafia w otoczenie punktu stałego, gdzie może przebywać przez bardzo długi okres, przy czym „wstrzykiwanie” w obszar będący otoczeniem tego punktu odbywa się na pozór w sposób losowy. W przypadku układu Lorenza intermitencja wywołana jest występowaniem (dla zbliżonej wartości jednego z parametrów) bifurkacji siodło-węzeł, prowadzącej do powstania stabilnego i niestabilnego punktu stałego. Poniżej punktu intermitencji żaden z tych punktów stałych nie istnieje, jednak układ „wyczuwa ich obecność”. Jest to tzw. intermitencja I rodzaju. Oprócz niej wykryto także w układach złożonych intermitencję II rodzaju (związaną z bifurkacją Hopfa) oraz III rodzaju (związaną z odwrotną bifurakcją podwajania okresu), a ponadto bardziej złożone typy intermitencji, jak intermitencję wywołaną kryzysem (nieciągłą zmianą atraktora chaotycznego), gdzie układ przełącza się pomiędzy dwoma typami zachowań chaotycznych, lecz o różnych własnościach statystycznych, oraz intermitencję on-off, gdzie układ wiele czasu spędza w pobliżu niezmienniczej podprzestrzeni, która wcześniej utraciła swoją stabilność. (pl) 陣發混沌（intermittency）是动力系统的名詞，是指系統不規則地出現似乎週期性的行為以及混沌行為的情形（），或是在二種不同的混沌行為之間切換的情形（危機引發的陣發混沌，crisis-induced intermittency） 。 和Manneville曾敘述過三種幾乎週期性的系統出現陣發混沌的情形，其狀態空間中，會有不規則地出現混沌的區域。第一類、第二類及第三類分別對應鞍結點分岔、次臨界的霍普夫分岔、以及反向的。這些看似週期性的運動，其實只是近似週期性，會慢慢的從不穩定的周期点中漂離。最終系統會偏離周期点，開始出現混沌的行為，一直到系統足夠接近周期点為止，又會恢復看似週期性的運動。系統維持在看似週期性運動的時間會靈敏的受到許多因素影響，因此無法預測會持續的時間。 另一種陣發混沌，稱為開關式的陣發混沌（on-off intermittency），是之前橫向穩定，但維度小於嵌入空間的混沌吸引子開始由穩定變不穩定所出現的現象。吸引子軌道內的不穩定軌道會使系統推到鄰近的空間中，在回到吸引子軌道之前會有暫時性的爆發。 危機引發的陣發混沌（crisis-induced intermittency）是指混沌吸引子遇到動態系統中稱為「」（Crisis）的現象，有二個或多個吸引子的吸引力盆地（basin of attraction）互相重疊，因此在第一個吸引子上的軌道可能會進入第二個吸引子的吸引力盆地，受第二個吸引子吸引，直到又再進入第一個吸引子的吸引力盆地為止。 陣發混沌常見於湍流流場，或是即將變成湍流的流場。在高度湍流的流場中，陣發混沌會以不規則的耗散動能，以及速度變化量的異常比例來表示。在湍流或是其他沒有剪力的湍流中，也會出現湍流和非湍流不規則交替出現的情形。在管流及其他有封閉截面的剪力流中，在從層流進展到湍流時，也會有陣發混沌的抽吸情形。在振盪器電路以及化學反應中，也可以看到陣發混沌的行為。 (zh) |
| dbo:thumbnail | wiki-commons:Special:FilePath/Intermittent_behavior_in_Duffing_oscillator.png?width=300 |
| dbo:wikiPageExternalLink | http://alexandria.tue.nl/extra2/200213784.pdf http://www.ibiblio.org/e-notes/MSet/Intermit.htm |
| dbo:wikiPageID | 4662960 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageLength | 5083 (xsd:nonNegativeInteger) |
| dbo:wikiPageRevisionID | 1066707575 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageWikiLink | dbr:Cambridge_University_Press dbr:Dynamical_system dbr:Eindhoven_University_of_Technology dbr:Crisis_(dynamical_systems) dbr:State_space dbr:Yves_Pomeau dbr:Hopf_bifurcation dbr:Basin_of_attraction dbr:Turbulence dbr:Jet_(fluid) dbr:Fluorescence_intermittency dbr:Period-doubling_bifurcation dbc:Dynamical_systems dbr:Chaos_theory dbr:Pomeau–Manneville_scenario dbr:Pipe_flow dbr:Saddle-node_bifurcation dbr:Turbulent dbr:Periodic_orbit dbr:File:Intermittent_Lorenz_Attractor_-_Chaoscope.jpg dbr:File:Intermittent_behavior_in_Duffing_oscillator.png |
| dbp:wikiPageUsesTemplate | dbt:Cite_book dbt:Otheruses dbt:Reflist dbt:Short_description |
| dct:subject | dbc:Dynamical_systems |
| gold:hypernym | dbr:Alternation |
| rdfs:comment | In fisica matematica, in particolare nella teoria dei sistemi dinamici, l'intermittenza è l'alternanza irregolare di fasi di dinamica apparentemente periodica e caotica (dinamica di Pomeau-Manneville), o di diverse forme di dinamica caotica (intermittenza indotta da crisi). (it) Der Begriff Intermittenz (von lateinisch intermittere ‚unterbrechen‘) beschreibt den Wechsel von periodischen und chaotischen Phasen eines nichtlinearen dynamischen Systems bzw. den Wechsel zwischen Phasen verschiedener Arten chaotischer Dynamik. Er tritt unter anderem bei turbulenten Strömungen auf in der Nähe des Übergangs zur Turbulenz. Intermittenz wurde 1979 von Yves Pomeau und Paul Manneville zuerst beschrieben (heute Pomeau-Manneville-Intermittenz genannt). (de) In dynamical systems, intermittency is the irregular alternation of phases of apparently periodic and chaotic dynamics (Pomeau–Manneville dynamics), or different forms of chaotic dynamics (crisis-induced intermittency). Another kind, on-off intermittency, occurs when a previously transversally stable chaotic attractor with dimension less than the embedding space begins to lose stability. Near unstable orbits within the attractor orbits can escape into the surrounding space, producing a temporary burst before returning to the attractor. (en) Intermitencja – zachowanie pewnych układów złożonych, oznaczające przełączanie układu pomiędzy dwoma typami zachowań, np. zachowaniem prawie oraz całkowicie chaotycznym. Tego typu intermitencja została odkryta przez Pomeau i Manneville’a w układzie Lorenza – zaobserwowali oni, że układ ten, mimo wyraźnego zachowania chaotycznego, co jakiś czas trafia w otoczenie punktu stałego, gdzie może przebywać przez bardzo długi okres, przy czym „wstrzykiwanie” w obszar będący otoczeniem tego punktu odbywa się na pozór w sposób losowy. W przypadku układu Lorenza intermitencja wywołana jest występowaniem (dla zbliżonej wartości jednego z parametrów) bifurkacji siodło-węzeł, prowadzącej do powstania stabilnego i niestabilnego punktu stałego. Poniżej punktu intermitencji żaden z tych punktów stałych nie (pl) 陣發混沌（intermittency）是动力系统的名詞，是指系統不規則地出現似乎週期性的行為以及混沌行為的情形（），或是在二種不同的混沌行為之間切換的情形（危機引發的陣發混沌，crisis-induced intermittency） 。 和Manneville曾敘述過三種幾乎週期性的系統出現陣發混沌的情形，其狀態空間中，會有不規則地出現混沌的區域。第一類、第二類及第三類分別對應鞍結點分岔、次臨界的霍普夫分岔、以及反向的。這些看似週期性的運動，其實只是近似週期性，會慢慢的從不穩定的周期点中漂離。最終系統會偏離周期点，開始出現混沌的行為，一直到系統足夠接近周期点為止，又會恢復看似週期性的運動。系統維持在看似週期性運動的時間會靈敏的受到許多因素影響，因此無法預測會持續的時間。 另一種陣發混沌，稱為開關式的陣發混沌（on-off intermittency），是之前橫向穩定，但維度小於嵌入空間的混沌吸引子開始由穩定變不穩定所出現的現象。吸引子軌道內的不穩定軌道會使系統推到鄰近的空間中，在回到吸引子軌道之前會有暫時性的爆發。 (zh) |
| rdfs:label | Intermittenz (de) Intermittenza (it) Intermittency (en) Intermitencja (pl) 陣發混沌 (zh) |
| owl:sameAs | freebase:Intermittency wikidata:Intermittency dbpedia-de:Intermittency dbpedia-it:Intermittency dbpedia-pl:Intermittency dbpedia-zh:Intermittency https://global.dbpedia.org/id/dKLn |
| prov:wasDerivedFrom | wikipedia-en:Intermittency?oldid=1066707575&ns=0 |
| foaf:depiction | wiki-commons:Special:FilePath/Intermittent_Lorenz_Attractor_-_Chaoscope.jpg wiki-commons:Special:FilePath/Intermittent_behavior_in_Duffing_oscillator.png |
| foaf:isPrimaryTopicOf | wikipedia-en:Intermittency |
| is dbo:wikiPageDisambiguates of | dbr:Intermittency_(disambiguation) |
| is dbo:wikiPageWikiLink of | dbr:Passive_dynamics dbr:DC-to-DC_converter dbr:Index_of_physics_articles_(I) dbr:Internal_combustion_engine dbr:Kutch_Lacuna dbr:List_of_inventors dbr:Intermittency_(disambiguation) dbr:Giorgio_Parisi dbr:Crisis_(dynamical_systems) dbr:Yves_Pomeau dbr:Turbulence dbr:Dislocation_avalanches dbr:Gamma-Re_Transition_Model dbr:Jürgen_Gärtner dbr:Alternative_fuel dbr:Ambit_field dbr:History_of_fluid_mechanics dbr:Ismail_al-Jazari dbr:Recurrence_quantification_analysis dbr:Coupled_map_lattice dbr:Hénon_map dbr:Coherent_turbulent_structure dbr:Undersea_and_Hyperbaric_Medical_Society dbr:Pomeau–Manneville_scenario dbr:Ultrametric_space dbr:Perovskite_nanocrystal dbr:Solar_Euromed |
| is foaf:primaryTopic of | wikipedia-en:Intermittency |
