Ti trovi in: Home arrow Appunti arrow Fisica arrow Iterazioni e orbite

Iterazioni e orbite di Carlo Elce   
Valutazione di Funzioni
Iterazioni e orbite

Iterare una funzione significa valutare la funzione ripetutamente. Nella prima iterazione, la funzione è valutata per un valore iniziale (chiamato seme ). Nella seconda iterazione la funzione è valutata per il valore uscito dalla prima iterazione e così via.

La sequenza dei valori in uscita è chiamata orbita della funzione iterata per il seme assegnato.

Una delle cose meravigliose dell'era dei computer è che possiamo demandare agli elaboratori elettronici calcoli noiosi (come quelli delle iterazioni), che essi svolgono in una frazione di secondo.

Ecco una procedura che valuta una funzione iterata per un seme assegnato. Questa procedura usa una variabile intervallo e una variabile indice per mantenere la traccia delle successive iterazioni.

Reiteriamo la funzione per .
troviamo la prima iterazione:
Impostiamo l'intervallo delle iterazioni da 2 a un dato valore n:
Reiteriamo la funzione e listiamo l'orbita:
Provate a cambiare il seme in 35, 88, e -10.
Quali risultati ci si può aspettare?

L'orbita è rappresentata qui sotto. Quale effetto produce il seme sull'andamento dell'orbita?

Provate ad iterare le seguenti funzioni:

A seconda della funzione da iterare e del valore per il seme scelto, si possono scoprire comportamenti molto diversi per l'orbita.

Ecco i comportamenti di diverse orbite.
punto fisso
tende a un punto fisso
tende a un punto fisso
tende all'infinito

Qui l'orbita oscilla tra due valori ed è detta periodica con periodo 2.

periodica
con periodo 4
periodica con
periodo 6

Qui non è riconoscibile alcuna struttura. Questo comportamento è detto caotico!

Anche sistemi dinamici semplici possono presentare un andamento imprevedibile o caotico. Qui sotto itereremo una famiglia di funzioni della forma f(x) = x 2 – c, per vedere come piccole variazioni del valore di c possono dare origine a comportamenti molto diversi.

 

Iterare la funzione per differenti valori di c (c è globalmente definito sotto), mantenendo costante il valore del seme .

Prima iterazione:
Intervallo delle iterazioni:
Iterazione della funzione:

Provate a far variare c da 0.1 a 0.2, poi 0.3, poi 0.4, poi 0.5, e così via fino a 2. Notate il diverso comportamento delle orbite! Per ogni valore di c, rappresentate il tipo di comportamento mostrato.

lo facciamo noi per voi con il grafico di una funzione parametrica che presenta proprio c come parametro

Il grafico seguente fa vedere l'animazione sulla variazione dell'orbita
 Image
Per quali valori di c la funzione presenta un andamento caotico?



Leggi l'articolo e lascia un commento

Scrivi Commento
  • Si prega di scrivere solo commenti che riguardano questo articolo. La redazione pubblicherà solo i messaggi che saranno ritenuti idonei. I messaggi compariranno, mediamente, il giorno seguente, dopo che la redazione li ha approvati.
Nome:
Commento:

Codice:* Code Inserireilcodiceaumentatoditredecine

Powered by AkoComment Tweaked Special Edition v.1.4.6
AkoComment © Copyright 2004 by Arthur Konze - www.mamboportal.com
All right reserved

Valutazione utente: / 1
ScarsoOttimo 
< Prec.   Pros. >
Videolezioni di Matematica

Iniziative editoriali

 matemagica-p2.jpg
Matemagica? No problem!

  eccellere-80.jpg

Eccellere in matematica

balsimelli-geogebra-80.jpg
Geometria con Geogebra
     giochi-logico-matematici-80.jpg
CD giochi logico-matematici

Test - quiz - simulazione

Gioca con la matematica

Ultimi articoli