- •Содержание
- •Лабораторная работа № 1. Работа в командном окне системыMatLab Цель работы
- •Введение
- •Типы данных
- •Действия над матрицами
- •1. Создание матриц
- •2. Создание матриц специального вида:
- •3. Доступ к ячейкам матрицы.
- •4. Умножение, деление матрицы на скаляр.
- •5. Сложение, вычитание скаляра из матрицы.
- •6. Сложение, вычитание матриц.
- •7. Произведение матриц.
- •Построение графиков. Вывод одного графика
- •Вывод нескольких графиков
- •Поиск решения уравнения
- •Задание на лабораторную работу
- •Литература к лабораторной работе №1
- •Лабораторная работа № 2. Построение трехмерных графиков. Программирование вMatLab Цель работы
- •Построение трехмерных графиков
- •Программирование в системеMatLab
- •Проверка условия
- •Ввод с клавиатуры
- •Задание на лабораторную работу
- •Пояснение к заданию 5 и 6:
- •Аналитические вычисления
- •Решение систем линейных уравнений
- •Задание на лабораторную работу
- •Литература к лабораторной работе №3
- •Лабораторная работа № 4. Хаотические свойства нелинейных систем Цель работы
- •Введение
- •Дискретные отображения
- •Порядок построения паутинной диаграммы
- •Задание на лабораторную работу
- •Варианты заданий
- •Пояснения к выполнению лабораторной работы
- •Литература к лабораторной работе №4
- •Лабораторная работа № 5. Дискретные отображения и бифуркационные диаграммы Цель работы
- •Основные сведения о бифуркационных диаграммах
- •Порядок построения бифуркационной диаграммы
- •Задание на лабораторную работу
- •Варианты заданий
- •Пояснения к выполнению лабораторной работы
- •«Регистрация точек в массиве»
- •Литература к лабораторной работе №5
- •Лабораторная работа № 6. Карты динамических режимов и решетки связанных отображений Цель работы
- •Основные сведения о картах динамических режимов
- •Решетки связанных отображений
- •Задание на лабораторную работу
- •Литература к лабораторной работе №6
- •Лабораторная работа № 7. Фазовые портреты динамических систем. Цель работы
- •Основные сведения о фазовом пространстве
- •Построение аттракторов
- •Фрактальная размерность и показатель Хёрста
- •Задание на лабораторную работу
- •Пояснения к выполнению лабораторной работы
- •Литература к лабораторной работе №7
Пояснения к выполнению лабораторной работы
1. Для получения достоверных результатов расчётов рекомендуется использовать временные ряды с количеством отсчётов не менее 10000.
2. Для облегчения загрузки сгенерированных данных в программу Fractanможно воспользоваться следующим кодом, предварительно поместив папку с программойFractanв текущую рабочую директориюMatLab’а:
ff=fopen('Sample.dat', 'w');
fprintf(ff, '%g\r\n', aSample);
fclose(ff);
dos('Fractan/Fractan.exe Sample.dat');
где aSample– одномерный массив, содержащий временной ряд исследуемого сигнала.
В результате выполнения этого кода появится окно Fractan’а с изображением графика переданного пользователем временного ряда. При этом окноMatlab’а будет недоступно пользователю, пока не будетзакрытFractan.
3. Для того чтобы Fractanпозволил работать соткрытымиданными, их необходимозагрузить, выбрав вменю«Обработка» (“Process”)пункт«Загрузить отсчёты» (“LoadSamples”) илиодин разнажавкнопку«Обработка» (“Process”). При этомFractanможет отмасштабировать данные, чтобы диапазон их значений удовлетворял требованиям алгоритмов. Пользователь жеперед загрузкойотсчётов может ограничить выборку, задав значения начального и конечного отсчётов в полях «Первый отсчёт» (“FirstSample”) и «Последний отсчёт» (“LastSample”).
4. Чтобы простроить фазовый портретзагруженного сигнала, достаточно в меню «Просмотр» (“View”) выбрать пункт «Фазовое пространство (2D)» (“PhaseSpace(2D)”). Вернуть график временного ряда можно, выбрав в меню «Просмотр» (“View”) пункт «Отсчёты» (“Samples”).
5. Для расчёта показателя Хёрстанеобходимо в меню «Обработка» (“Process”) выбрать пункт «Показатель Херста» (“HurstExponent”). При этомFractanпопросит выбрать файл для сохранения результатов расчёта. Также рассчитанный показатель Хёрста отображаетсяв строке состояния.
Литература к лабораторной работе №7
Williams, G. P. Chaos Theory Tamed. — Washington, D.C.: Joseph Henry Press, 1997.
Кузнецов А.П. Наглядные образы хаоса. Соросовский образовательный журнал, том 6, №11, 2000
Кликушин Ю. Н. Метод фрактальной классификации сложных сигналов. Журнал радиоэлектроники, №4, 2000.
Сычев В. В. Вычисление стохастических характеристик физиологических данных. — http://avatar.impb.psn.ru/~sychyov/fractan.shtml
1Кроме термина «детерминированный хаос» часто встречается термин «динамический хаос».