2.3.7.1. Graf funkcije

 

    Isti rezultati mogu se dobiti i grafički, kako je prikazano na Sl. 7a-c. Na njima je nacrtana logistička jednadžba u obliku funkcije f(x)=rx(1-x) (iscrtana zeleno), te funkcija f(x)=x, simetrala prvog i trećeg kvadranta (iscrtana plavo). Na prvoj slici, s kotrolnim parametrom postavljenim na 1, dvije krivulje sjeku se u jednoj točki, ishodištu (0,0), i upravo je to atraktor za r=1. Na drugoj slici za r=2 krivulje se sjeku u (,) i u ishodištu. Za r=2 atraktor je baš u , a vrijednost odbijanja u 0. Na trećoj slici sa r=2.5 sjecište krivulja je u (3/5,3/5), i u (0,0), pa je i atraktor u 3/5. Ovo je lako objasniti – kako se krivulje sijeku u jednoj točki, riješavanjem dobivamo x=rx(1-x), iz čega proizlaze upravo dva riješenja spomenuta prije.


                
Sl. 7a - r=1                                        Sl. 7b - r=2                                        Sl. 7c - r=2.5


    Međutim, to ništa ne govori o periodu dva, ili većem. Za to ćemo morati zanemariti to da je iteriranje isključivo numerička metoda, i iscrtati funkciju f 2(x)=f(rx(1-x))=r[rx(1-x)][1-rx(1-x)], dakle funkciju druge iteracije, zajedno sa f(x)=x. Dobivamo grafove prikazane na Sl. 8a-c.


                
Sl. 8a - r=2.5                                        Sl. 8b - r=3                                        Sl. 8c - r=3.4


    Ponavljajući gornje razmišljanje, na prvoj slici vidimo da se za r=2.5 krivulje ponovno sijeku u (3/5,3/5), kao i na Sl. 7c, samo što u području perioda dva 3/5 nije atraktor, već vrijednost odbijanja, pa je to sjecište zapravo “ostatak”, atraktor nižih perioda (u ovom slučaju to je jedan jedini – atraktor perioda jedan). Drugih sjecišta nema, što dovodi to zaključka da za r=2.5 ne postoji atraktor perioda 2. Na drugoj slici situacija se ponavlja, samo što za r=3 (gdje se događa prva bifurkacija) vidimo da se krivulja toliko iskrivljuje u odnosu na onu na Sl. 8a, da pravac f(x)=x postaje tangenta na logističku krivulju u točki sjecišta (2/3,2/3), što očito ukazuje na to da će, ako se krivulja još malo iskrivi, taj pravac siječi krivulju u tri točke (ako izuzmemo ishodište). To također znači da je, po definiciji stabilnosti (Def. 2), (f 2)'(2/3)=1, iz čega prizlazi da je to neutralna vrijednost, vrijednost u kojoj se izmjenjuje stabilnost, odnosno vrijednost prve bifurkacije. Kako vidimo na posljednjoj slici, gdje je r=3.4, pravac zbilja siječe krivulju u tri točke. Središnja od tih točaka je nestabilna vrijednost odbijanja 12/17, a ostale dvije su atraktori perioda 2, koji iznose 0.452 i 0.842.






Prethodno poglavlje          Povratak na sadržaj          Slijedeće poglavlje

Povratak na početnu stranicu          Kontakt autora