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カスプ分岐 📂力学系

カスプ分岐

定義12

二つのパラメータについて、サドル・ノード分岐とピッチフォーク分岐が尖点cuspで起こる分岐をカスプ分岐cusp bifurcationという。その標準形は次の通りである。 $$ \dot{u} = r u - u^{3} + h $$

説明

カスプ分岐は、二パラメータ分岐の中では比較的簡単に理解できる。次の図はカスプ分岐を直観的に最もよく説明したものである。

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$r > 0$において、システムは$h$に応じて単にサドル・ノード分岐が起こるのではなく、ヒステリシスを示すという特徴がある。特定の区間$\left( - h_{c} (r) , h_{c} (r) \right)$において、システムは三つの固定点を持ち、これらはすなわちピッチフォーク分岐と関係を持つ。


  1. Kuznetsov. (1998). Elements of Applied Bifurcation Theory: p301~306. ↩︎

  2. Frey, E., & Brauns, F. (2022). Self-organization of protein patterns. In Active Matter and Nonequilibrium Statistical Physics: Lecture Notes of the Les Houches Summer School (pp. 347-445). Oxford University Press. https://doi.org/10.48550/arXiv.2012.01797 ↩︎