Abstract

In the context of a research area “open systems physics”, fractional structure “mixing – transport” as an open system is proposed. The studies of power-law nonlocality and power-law memory, allowing to create mathematical methods, successfully used in transport (transfer) systems are considered.Interaction paradigm of geoinformation space with fractional structure “mixing – transport” is proposed. It is shown that the interaction is crystallized into fractional structure “transport - mixing – transport”, formalization of which is presented as an open system model. It is noted that due to the complexity of the open system, the formation of various structures, such as Levy processes and random walks in fractal time is possible in it.A base for understanding anomalous transport, adequate to Levy flights, is an association with superdiffusion processes, considered in transport theory.It is noted that in describing the properties of systems with fractal structure, representations of Euclidean geometry cannot be used. There is a need to analyze these processes in terms of the fractional dimension geometry. Systems with fractal feature are characterized by effects such as memory, complex spatial mixing processes and self-organization.Using the new research area - open systems physics, which integrates the fields such as synergy, dissipative structures, deterministic chaos, fractal concept introduces a new level of understanding in implementing complex tasks at interdisciplinary level.A new vision of the open system, which is characterized by coherent Lagrangian structure (stable and unstable manifolds of fixed points and periodic orbits) and finite-time Lyapunov exponent is shown.Based on the ideology of the nonlinear recursive analysis and the Poincare theory, visual images of Poincare fractional-order diagrams for the cases of the interference component influence in various frequency ranges are first acquired. Moreover, numerical characteristics of the fractional-order fractal dimension and the average Poincare recurrence time are obtained.

Highlights

  • Большой интерес вызывают процессы перемешивания многомерных гетерогенных систем. В результате перемешивания многомерных систем могут возникнуть когерентные Лагранжевы структуры, которые требуют проведения анализа и оценки этих образований.

  • То есть возникает парадигма рассмотрения анализа и синтеза структуры типа «перемешивание-транспорт-управление» нелинейными физическими процессами.

  • Процессы Леви в терминах дробной динамики усиливают эффект дробной структуры «транспорт-перемешивание-транспорт», оцени­ваемый такими параметрами как транспортная экспонента , времена возврата Пуанкаре , зависимость коэффициента диффузии D от параметра K в стандартном отображении [9, 10].

Read more

Summary

Introduction

Большой интерес вызывают процессы перемешивания многомерных гетерогенных систем. В результате перемешивания многомерных систем могут возникнуть когерентные Лагранжевы структуры, которые требуют проведения анализа и оценки этих образований. То есть возникает парадигма рассмотрения анализа и синтеза структуры типа «перемешивание-транспорт-управление» нелинейными физическими процессами. Процессы Леви в терминах дробной динамики усиливают эффект дробной структуры «транспорт-перемешивание-транспорт», оцени­ваемый такими параметрами как транспортная экспонента , времена возврата Пуанкаре , зависимость коэффициента диффузии D от параметра K в стандартном отображении [9, 10]. В результате реализации данной модели прогнозируется определения: дробной диаграммы Пуанкаре, дробного времени возврата τ , транспортной экспоненты μ ; понятия памяти (memory), «забывания» (forgetting), влияния помеховой составляющей при управлении процессами транспорта в открытой системе.

Results
Conclusion
Full Text
Paper version not known

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.