|
Известия Иркутского государственного университета. Серия «Математика», 2014, том 10, страницы 44–61
(Mi iigum208)
|
|
|
|
Устойчивость систем обыкновенных дифференциальных уравнений со случайными начальными данными
Д. Я. Киселевич, Г. А. Рудых Иркутский государственный университет
Аннотация:
В работе рассматривается нелинейная неавтономная система обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ) и соответствующее ей уравнение Лиувилля. Начальные данные системы ОДУ случайны и лежат в заданной области с известным начальным законом распределения. Для нелинейной неавтономной системы ОДУ вводится понятие $\varepsilon$-статистической устойчивости решения, которое позволяет исследовать поведение решения системы ОДУ с недетерменированными начальными данными. Такое исследование проводится с использованием функции плотности вероятности распределения ансамбля изображающих точек системы ОДУ. Понятие $\varepsilon$-статистической устойчивости решения позволяет оперировать сразу с множеством траекторий движения системы ОДУ, начальные значения которой лежат в заданной области, а также для проверки критерия $\varepsilon$-статистической устойчивости достаточно одной функции плотности вероятности распределения ансамбля изображающих точек Гиббса системы ОДУ, которая хоть и удовлетворяет уравнению в частных производных, но это уравнение линейное, а кроме того ищется не общее решение, а решение задачи Коши. Для введения понятия $\varepsilon$-статистической устойчивости решения необходимо, чтобы нелинейная система ОДУ имела решение в целом, т. е. чтобы траектории системы не уходили в бесконечность за конечное время. В общем случае $\varepsilon$-статистическая устойчивость не эквивалентна асимптотической устойчивости решения по Ляпунову. Однако между этими понятиями имеется тесная связь, позволяющая сформулировать необходимое и достаточное условие $\varepsilon$-статистической устойчивости решения для линейной автономной системы ОДУ и достаточное условие для линейной неавтономной системы ОДУ (для однородного и неоднородного случаев). В процессе исследования дисперсии нелинейной неавтономной системы ОДУ было получено необходимое и достаточное условие $\varepsilon$-статистической устойчивости решения системы ОДУ. Все полученные результаты проиллюстрированы на содержательных примерах.
Ключевые слова:
нелинейная система ОДУ, уравнение Лиувилля, ансамбль Гиббса, функция плотности вероятности распределения, статистическая устойчивость решения.
Образец цитирования:
Д. Я. Киселевич, Г. А. Рудых, “Устойчивость систем обыкновенных дифференциальных уравнений со случайными начальными данными”, Известия Иркутского государственного университета. Серия Математика, 10 (2014), 44–61
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/iigum208 https://www.mathnet.ru/rus/iigum/v10/p44
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 172 | PDF полного текста: | 66 | Список литературы: | 44 |
|