一维动力系统中若干问题的研究

The theory of one dimensional dynamical system is an important component of the theory of dynamical systems. Besides the fruitful research content in this area, it also provides method and idea for high dimensional dynamics. This project will study some problems in one dimensional dynamics from combinatorical, topological and measure theoritical viewpoint, combined with the idea and method from complex dynamical systems. It includes: Describe the combinatorial properties of critical orbits by principal nest; Study the stochastic stability，existence and estimation of Hausdorff dimension from below of the wild attractor; Optimize the theorem on the equivalent description of the existence of the absolutely continuous invariant measure and improve it to multi-modal maps; Study the relationships between the hyperbolic dimension of Julia set and the minimal exponent of the conformal measure. These problems have close connection with the applicant's previous works and can be seen as the continuation of previous works. The innovation of this project is: the idea of describing the combinatorial property by principal nest is new; it enriches the method and technique for dealing with multi-modal maps; it emphasise the application of complex dynamics in interval dyanmics. These research will enrich and improve the known results in one dimensional dynamics and provide idea and reference to future research.

一维动力系统理论是动力系统理论的一个重要组成部分，除了自身丰富的研究内涵外，也可为高维系统提供方法和思路。本项目将从组合、拓扑、测度等多个角度出发，结合复动力系统中的思想和方法，研究区间映射的若干动力系统问题，包括：利用principal nest刻画映射临界点轨道的组合性质；研究wild attractor的随机稳定性、存在性及Hausdorff维数的下界估计；考察绝对连续不变测度的等价刻画命题的优化及向多临界点映射的推广；研究区间映射Julia集的双曲维数与最小共形指数的关系等。这些问题与申请人前期的工作有着密切的联系，是前期工作进一步的延续和深化。本项目的创新之处在于：首次提出用principal nest刻画映射的组合型；丰富了研究多临界点区间映射的方法与技巧；注重复动力系统在区间映射动力系统中的应用。项目的实施将丰富和完善一维动力系统的研究成果，为将来进一步的研究提供借鉴和思路。

本项目研究了一维动力系统的若干问题，特别是与单峰映射的wild attractor的动力学性质相关的问题，解决了若干问题，共发表研究论文四篇，其中一篇发表在著名的综合期刊《Trans. AMS》上。我们利用重整化方法，定义了一类新的单峰映射作为经典Fibonacci映射的推广，证明其没有绝对连续不变测度。这类映射与Bruin等提出的类Fibonacci映射是不同的，为寻找新的具有wild attractor映射提供了借鉴。我们证明了具有wild attractor的单峰映射满足缓慢靠近性质，从而在随机扰动下是稳定的。我们证明了wild attractor的动力学复杂性是较低的，例如其熵维数一定为零，甚至可以是等度连续的。此外，我们还对临界有限有理函数的不变曲线做了研究。.上述研究的意义和创新点在于：首次提出用重整化（principal nest）刻画映射的组合型，构造了一类可能具有wild attractor的映射，为寻找更多具有wild attractor的映射提供了思路。对随机稳定性、复杂性的研究进一步丰富了人们对wild attractor的动力学性质的认识。这些研究丰富和完善了一维动力系统与吸引子相关的研究成果，为将来的研究提供借鉴和思路。