Устойчивость по Ляпунову положения равновесия нелокального уравнения неразрывности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Статья посвящена развитию методов Ляпунова для анализа устойчивости положения равновесия динамической системы в пространстве вероятностных мер, задаваемой нелокальным уравнением неразрывности. Получены достаточные условия устойчивости, опирающиеся как на анализ поведения негладкой функции Ляпунова в окрестности положения равновесия, так и на исследование квадратичной формы, заданной на касательном пространстве к пространству вероятностных мер. Общие результаты проиллюстрированы исследованием устойчивости положения равновесия для градиентного потока в пространстве вероятностных мер и меры Гиббса для системы связанных математических маятников. Библиография: 28 названий.

Об авторах

Юрий Владимирович Авербух

Институт математики и механики им. Н. Н. Красовского Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург

Email: ayv@imm.uran.ru
доктор наук, ведущий научный сотрудник

Алексей Михайлович Волков

Институт математики и механики им. Н. Н. Красовского Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург

Email: volkov@imm.uran.ru
без ученой степени, младший научный сотрудник

Список литературы

  1. V. C. Boffi, G. Spiga, “Continuity equation in the study of nonlinear particle-transport evolution problems”, Phys. Rev. A, 29:2 (1984), 782–790
  2. M. Tucci, M. Volonteri, “Constraining supermassive black hole evolution through the continuity equation”, Astronom. and Astrophys., 600 (2017), A64, 17 pp.
  3. L. W. Botsford, “Optimal fishery policy for size-specific, density-dependent population models”, J. Math. Biol., 12:3 (1981), 265–293
  4. C. di Mario, N. Meneveau, R. Gil, P. Jaegere, P. J. de Feyter, C. J. Slager, J. R. T. C. Roelandt, P. W. Serruys, “Maximal blood flow velocity in severe coronary stenoses measured with a Doppler guidewire: limitations for the application of the continuity equation in the assessment of stenosis severity”, Am. J. Cardiol., 71:14 (1993), D54–D61
  5. A. Pluchino, V. Latora, A. Rapisarda, “Changing opinions in a changing world: a new perspective in sociophysics”, Internat. J. Modern Phys. C, 16:04 (2005), 515–531
  6. L. Ambrosio, G. Crippa, “Continuity equations and ODE flows with non-smooth velocity”, Proc. Roy. Soc. Edinburgh Sect. A, 144:6 (2014), 1191–1244
  7. B. Bonnet, H. Frankowska, “Viability and exponentially stable trajectories for differential inclusions in Wasserstein spaces”, 2022 IEEE 61st conference on decision and control (CDC) (Cancun, 2022), IEEE, 2022, 5086–5091
  8. C. D'Apice, R. Manzo, B. Piccoli, V. Vespri, “Lyapunov stability for measure differential equations”, Math. Control Relat. Fields, 14:4 (2024), 1391–1407
  9. А. М. Ляпунов, Общая задача об устойчивости движения, Дисс. … докт. матем., Имп. Моск. ун-т, М., 1892
  10. А. М. Ляпунов, “К вопросу об устойчивости движения”, Сообщ. Харьк. матем. о-ва. (2), 3:1 (1893), 265–272
  11. И. Г. Малкин, Теория устойчивости движения, Гостехиздат, М.–Л., 1952, 432 с.
  12. Н. Н. Красовский, Некоторые задачи теории устойчивости движения, Физматгиз, М., 1959, 211 с.
  13. C. Seis, “Optimal stability estimates for continuity equations”, Proc. Roy. Soc. Edinburgh Sect. A, 148:6 (2018), 1279–1296
  14. I. Karafyllis, M. Krstic, “Stability results for the continuity equation”, Systems Control Lett., 135 (2020), 104594, 9 pp.
  15. D. Shevitz, B. Paden, “Lyapunov stability theory of nonsmooth systems”, IEEE Trans. Automat. Control, 39:9 (1994), 1910–1914
  16. C. Calcaterra, Dynamics and geometry on metric spaces: flows and foliations, Preprint at ResearchGate: 359061756, 2019, xvi+471 pp.
  17. Yu. Orlov, Nonsmooth Lyapunov analysis in finite and infinite dimensions, Comm. Control Engrg. Ser., Springer, Cham, 2020, xix+340 pp.
  18. A. N. Michel, Ling Hou, Ling Liu, Stability of dynamical systems. On the role of monotonic and non-monotonic Lyapunov functions, Systems Control Found. Appl., 2nd ed., Birkhäuser/Springer, Cham, 2015, xvii+653 pp.
  19. F. H. Clarke, Yu. S. Ledyaev, R. J. Stern, P. R. Wolenski, Nonsmooth analysis and control theory, Grad. Texts in Math., 178, Springer-Verlag, New York, 1998, xiv+276 pp.
  20. J.-P. Aubin, A. M. Bayen, P. Saint-Pierre, Viability theory. New directions, 2nd ed., Springer, Heidelberg, 2011, xxii+803 pp.
  21. P. Cardaliaguet, F. Delarue, J.-M. Lasry, P.-L. Lions, The master equation and the convergence problem in mean field games, Ann. of Math. Stud., 201, Princeton Univ. Press, Princeton, NJ, 2019, x+212 pp.
  22. L. Ambrosio, N. Gigli, G. Savare, Gradient flows in metric spaces and in the space of probability measures, Lectures Math. ETH Zürich, Birkhäuser Verlag, Basel, 2005, viii+333 pp.
  23. F. Santambrogio, Optimal transport for applied mathematicians. Calculus of variations, PDEs, and modeling, Progr. Nonlinear Differential Equations Appl., 87, Birkhäuser/Springer, Cham, 2015, xxvii+353 pp.
  24. В. И. Богачев, Основы теории меры, т. 2, НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, М.–Ижевск, 2003, 576 с.
  25. Yu. V. Averboukh, “A mean field type differential inclusion with upper semicontinuous right-hand side”, Вестн. Удмуртск. ун-та. Матем. Мех. Компьют. науки, 32:4 (2022), 489–501
  26. W. Gangbo, A. Tudorascu, “On differentiability in the Wasserstein space and well-posedness for Hamilton–Jacobi”, J. Math. Pures Appl. (9), 125 (2019), 119–174
  27. Yu. Averboukh, D. Khlopin, Pontryagin maximum principle for the deterministic mean field type optimal control problem via the Lagrangian approach
  28. В. В. Козлов, Тепловое равновесие по Гиббсу и Пуанкаре, М.–Ижевск, Ин-т компьютерных исследований, 2002, 320 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Авербух Ю.В., Волков А.М., 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».