拓扑动力系统入门

对拓扑动力系统而言,相空间上有拓扑结构。实践中我们几乎不关心轨道中的前有限项,纯代数定义的正半轨和可逆映射的负半轨的概念让位于 $omega $ 极限集和 $alpha $ 极限集:(假设为离散系统)

[ omega left( x ight) = igcaplimits_{n in mathbb{N}} {overline {igcuplimits_{t geqslant n} {{f^t}left( x ight)} }} ]

[alpha left( x ight) = igcaplimits_{n in mathbb{N}} {overline {igcuplimits_{t geqslant n} {{f^{-t}}left( x ight)} }}]

直白地看,能用正半轨的子列去逼近的点的全体即为 $omega $ 极限集,也即

[omega (x) = {yin X | exists n_i o infty ext{ with } T^{n_i}(x) o y}]

接下来引入一些概念:

如果一个点在其自身的 $omega $ 极限集里,称其为(拓扑意义下的)回复点。

如果一个点的任何邻域 $U$,总能找到某个 $n$ 使得 ${T^{-n}}left( U ight) cap U e varnothing$ ,称其为非游荡点。以后可以看到,系统拓扑熵所描绘的复杂性完全集中在非游荡集上。为方便计,对 $U,Vsubset X$,将 $N(U,V)={nin mathbb{Z}_{+} : Ucap T^{-n}V e varnothing }$ 称为回复时间集。换言之,非游荡点也就是对该点任意邻域 $U$,回复时间集 $N(U,U)$ 都非空的点。

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