分岔理论( 二 ) _生活百科

全域分岔（Global bifurcations）是指分岔特性无法用局部稳定性完全分析的分岔，一般是指较大的不变集彼此重叠，或是和系统的平衡点重叠，这无法只靠平衡点的稳定性分析来求得。
局部分岔局部分岔是指因参数变化，因此改变平衡点（或是不动点）稳定性的情形，对应平衡点特徵值的实部由正变负或是由负变正，在离散系统中（会由映射描述），是指不动点其弗洛凯乘子的模为1 。这二种情形下，平衡点在分岔时都是非双曲线的。局部分岔有一个特性，只要控制分岔参数，可以将系统相图中的拓朴变化限制在分岔点附近任意小的区域中，因此称为局部分岔。考虑用以下常微分方程描述的连续动态系统

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若在

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位置的雅可比矩阵有实部为0的特徵值，表示在此点有局部分岔。若特徵值为0，表示此分岔为稳态的分岔，但若特徵值为虚数，表示是霍普夫分岔。若是离散系统

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若在

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的矩阵

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有模数为1的特徵值，表示有局部分岔。若特徵值等于1，分岔可能是鞍结分岔、跨临界分岔或叉式分岔，若特徵值等于-1，表示是周期加倍分岔，否则则为霍普夫分岔。局部分岔的例子有：鞍结分岔（fold分岔）
跨临界分岔
叉式分岔
周期加倍分岔（flip分岔）
霍普夫分岔
Neimark–Sacker分岔（二次霍普夫分岔）
全域分岔全域分岔是指较大的不变集（如周期性轨迹）和平衡点重叠。全域分岔也会改变相图上的拓朴，而且其变化不会像局部分岔一様限制在一个小区域，因此称为全域分岔。全域分岔的例子有：同宿分岔是指极限环和一个鞍点重叠。
异宿分岔是指极限环和二个或多个鞍点重叠。
无限周期分岔是指在极限环上有稳定节点和鞍点同时出现。
蓝天突变是指极限环和一个nonhyperbolic cycle重叠。
全域分岔有时会和像奇异吸引子之间更複杂的结构有关，如一种称为危机的现象就是指当动态系统的参数变化时，奇异吸引子突然出现或是突然消失。分岔的余维数分岔的余维数是指动态系统中需变动几个参数，才会使分岔现象出现。鞍结分岔及霍普夫分岔是常见的局部分岔中，实际余维数为1的二个分岔（其他分岔的余维数都大于1）。不过跨临界分岔及叉式分岔的正规式可以写成只有一个参数的形式，因此也可以视为余维数为1的分岔。Bogdanov-Takens 分岔是一个有较多研究，余维数为2分岔的一个例子。套用分岔理论已用在连结量子系统及经典力学系统的动态中，可以用在原子系统、分子系统及谐振隧穿二极体。分岔理论已用到雷射动力学的研究中，也用在许多在实验上难以处理的理论例子中，例如kicked top及耦合量子阱。将量子系统及古典力学运动方程中分岔相连结的主要原因是在分岔时，古典力学轨道的signature会变大，正如Martin Gutzwiller在有关量子混沌中的研究所提出的一样。许多分岔都研究来连结古典力学和量子力学，像是鞍结分岔、霍普夫分岔、umbilic分岔、周期加倍分岔、重新连线分叉（reconnection bifurcation）、切线分叉（tangent bifurcation）及尖分叉（cusp bifurcation）。