О расширении в гильбертовом пространстве дифференциальной реализации счетного пучка нелинейных процессов "вход–выход"

Изучается алгебраическое расширение счетного семейства управляемых нелинейныхд динамических процессов, обладающего дифференциальной реализацией в классе обыкновенных квазилинейных дифференциальных уравнений (с программно-позиционным уравнением и без него) в сепарабельном гильбертовом пространстве. В...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Кибернетика и системный анализ
Date:2015
Main Authors: Русанов, В.А., Лакеев, А.В., Линке, Ю.Э.
Format: Article
Language:Russian
Published: Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України 2015
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/124843
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:О расширении в гильбертовом пространстве дифференциальной реализации счетного пучка нелинейных процессов "вход–выход" / В.А. Русанов, А.В. Лакеев, Ю.Э. Линке // Кибернетика и системный анализ. — 2015. — Т. 51, № 4. — С. 121-126. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-124843
record_format dspace
spelling Русанов, В.А.
Лакеев, А.В.
Линке, Ю.Э.
2017-10-06T19:15:27Z
2017-10-06T19:15:27Z
2015
О расширении в гильбертовом пространстве дифференциальной реализации счетного пучка нелинейных процессов "вход–выход" / В.А. Русанов, А.В. Лакеев, Ю.Э. Линке // Кибернетика и системный анализ. — 2015. — Т. 51, № 4. — С. 121-126. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
0023-1274
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/124843
517.938.5
Изучается алгебраическое расширение счетного семейства управляемых нелинейныхд динамических процессов, обладающего дифференциальной реализацией в классе обыкновенных квазилинейных дифференциальных уравнений (с программно-позиционным уравнением и без него) в сепарабельном гильбертовом пространстве.
Вивчається алгебраїчне розширення зліченної сім’ї керованих нелінійних динамічних процесів, що мають диференціальну реалізацію в класі звичайних квазілінійних диференціальних рівнянь (з програмно-позіційним керуванням та без нього) в сепарабельному гільбертовому просторі.
We analyze the algebraic extensions of a countable family of non-linear dynamic control processes having differential realization in the class of quasi-linear ordinary differential equations (with software-positional control and without it) in a separable Hilbert space. R
ru
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
Кибернетика и системный анализ
Системный анализ
О расширении в гильбертовом пространстве дифференциальной реализации счетного пучка нелинейных процессов "вход–выход"
Про розширення в гільбертовому просторі диференціальної реалізації зліченної в’язки нелінійних процесів «вхід–вихід»
On extension in the Hilbert space of the differential realization of a countable set of non-linear dynamic processes “input-output”
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title О расширении в гильбертовом пространстве дифференциальной реализации счетного пучка нелинейных процессов "вход–выход"
spellingShingle О расширении в гильбертовом пространстве дифференциальной реализации счетного пучка нелинейных процессов "вход–выход"
Русанов, В.А.
Лакеев, А.В.
Линке, Ю.Э.
Системный анализ
title_short О расширении в гильбертовом пространстве дифференциальной реализации счетного пучка нелинейных процессов "вход–выход"
title_full О расширении в гильбертовом пространстве дифференциальной реализации счетного пучка нелинейных процессов "вход–выход"
title_fullStr О расширении в гильбертовом пространстве дифференциальной реализации счетного пучка нелинейных процессов "вход–выход"
title_full_unstemmed О расширении в гильбертовом пространстве дифференциальной реализации счетного пучка нелинейных процессов "вход–выход"
title_sort о расширении в гильбертовом пространстве дифференциальной реализации счетного пучка нелинейных процессов "вход–выход"
author Русанов, В.А.
Лакеев, А.В.
Линке, Ю.Э.
author_facet Русанов, В.А.
Лакеев, А.В.
Линке, Ю.Э.
topic Системный анализ
topic_facet Системный анализ
publishDate 2015
language Russian
container_title Кибернетика и системный анализ
publisher Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
format Article
title_alt Про розширення в гільбертовому просторі диференціальної реалізації зліченної в’язки нелінійних процесів «вхід–вихід»
On extension in the Hilbert space of the differential realization of a countable set of non-linear dynamic processes “input-output”
description Изучается алгебраическое расширение счетного семейства управляемых нелинейныхд динамических процессов, обладающего дифференциальной реализацией в классе обыкновенных квазилинейных дифференциальных уравнений (с программно-позиционным уравнением и без него) в сепарабельном гильбертовом пространстве. Вивчається алгебраїчне розширення зліченної сім’ї керованих нелінійних динамічних процесів, що мають диференціальну реалізацію в класі звичайних квазілінійних диференціальних рівнянь (з програмно-позіційним керуванням та без нього) в сепарабельному гільбертовому просторі. We analyze the algebraic extensions of a countable family of non-linear dynamic control processes having differential realization in the class of quasi-linear ordinary differential equations (with software-positional control and without it) in a separable Hilbert space. R
issn 0023-1274
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/124843
citation_txt О расширении в гильбертовом пространстве дифференциальной реализации счетного пучка нелинейных процессов "вход–выход" / В.А. Русанов, А.В. Лакеев, Ю.Э. Линке // Кибернетика и системный анализ. — 2015. — Т. 51, № 4. — С. 121-126. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT rusanovva orasšireniivgilʹbertovomprostranstvedifferencialʹnoirealizaciisčetnogopučkanelineinyhprocessovvhodvyhod
AT lakeevav orasšireniivgilʹbertovomprostranstvedifferencialʹnoirealizaciisčetnogopučkanelineinyhprocessovvhodvyhod
AT linkeûé orasšireniivgilʹbertovomprostranstvedifferencialʹnoirealizaciisčetnogopučkanelineinyhprocessovvhodvyhod
AT rusanovva prorozširennâvgílʹbertovomuprostorídiferencíalʹnoírealízacíízlíčennoívâzkinelíníinihprocesívvhídvihíd
AT lakeevav prorozširennâvgílʹbertovomuprostorídiferencíalʹnoírealízacíízlíčennoívâzkinelíníinihprocesívvhídvihíd
AT linkeûé prorozširennâvgílʹbertovomuprostorídiferencíalʹnoírealízacíízlíčennoívâzkinelíníinihprocesívvhídvihíd
AT rusanovva onextensioninthehilbertspaceofthedifferentialrealizationofacountablesetofnonlineardynamicprocessesinputoutput
AT lakeevav onextensioninthehilbertspaceofthedifferentialrealizationofacountablesetofnonlineardynamicprocessesinputoutput
AT linkeûé onextensioninthehilbertspaceofthedifferentialrealizationofacountablesetofnonlineardynamicprocessesinputoutput
first_indexed 2025-11-26T20:21:47Z
last_indexed 2025-11-26T20:21:47Z
_version_ 1850773224688713728
fulltext ÓÄÊ 517.938.5 Â.À. ÐÓÑÀÍÎÂ, À.Â. ËÀÊÅÅÂ, Þ.Ý. ËÈÍÊÅ Î ÐÀÑØÈÐÅÍÈÈ Â ÃÈËÜÁÅÐÒÎÂÎÌ ÏÐÎÑÒÐÀÍÑÒÂÅ ÄÈÔÔÅÐÅÍÖÈÀËÜÍÎÉ ÐÅÀËÈÇÀÖÈÈ Ñ×ÅÒÍÎÃÎ ÏÓ×ÊÀ ÍÅËÈÍÅÉÍÛÕ ÏÐÎÖÅÑÑΠ«ÂÕÎÄ–ÂÛÕÎÄ»1 Àííîòàöèÿ. Èçó÷àåòñÿ àëãåáðàè÷åñêîå ðàñøèðåíèå ñ÷åòíîãî ñåìåéñòâà óïðàâëÿåìûõ íå- ëèíåéíûõä äèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, îáëàäàþùåãî äèôôåðåíöèàëüíîé ðåàëèçàöèåé â êëàññå îáûêíîâåííûõ êâàçèëèíåéíûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé (ñ ïðîãðàììíî-ïî- çèöèîííûì óðàâíåíèåì è áåç íåãî) â ñåïàðàáåëüíîì ãèëüáåðòîâîì ïðîñòðàíñòâå. Êëþ÷åâûå ñëîâà: íåëèíåéíûå ïðîöåññû «âõîä–âûõîä», íåëèíåéíàÿ äèôôåðåíöèàëüíàÿ ðåàëèçàöèÿ, íåñòàöèîíàðíàÿ ( , , )#A B B 2-ìîäåëü. ÂÂÅÄÅÍÈÅ Â íàñòîÿùåé ðàáîòå ââîäèòñÿ è èññëåäóåòñÿ (íà êà÷åñòâåííîì óðîâíå) ïîíÿòèå ýëåìåíòàðíîãî (îäíîýëåìåíòíîãî) ðàñøèðåíèÿ ñ÷åòíîãî ïó÷êà íåëèíåéíûõ äèíà- ìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, äîïóñêàþùèõ äèôôåðåíöèàëüíóþ ðåàëèçàöèþ â êëàññå êâà- çèëèíåéíûõ óïðàâëÿåìûõ ñèñòåì â áåñêîíå÷íîìåðíîì ãèëüáåðòîâîì ïðîñòðàí- ñòâå. Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ÿâëÿþòñÿ åñòåñòâåííûì ðàçâèòèåì íåëèíåéíîãî ñèñòåìíîãî àíàëèçà ñëîæíûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ ìîäåëåé è ìîãóò áûòü ïîëåçíû ïðè èññëåäîâàíèè îáðàòíûõ çàäà÷ äëÿ óðàâíåíèé ñ ÷àñòíûìè ïðîèçâîäíûìè. ÒÅÐÌÈÍÎËÎÃÈß È ÏÎÑÒÀÍÎÂÊÀ ÇÀÄÀ×È Ïóñòü ( , | | | | )X X× , ( , | | | | )Y Y× , ( , | | | | )Z Z× — âåùåñòâåííûå ñåïàðàáåëüíûå ãèëü- áåðòîâû ïðîñòðàíñòâà (ïðåäãèëüáåðòîâîñòü [1, ñ. 64] îïðåäåëÿþò íîðìû | | | |× X , | | | |× Y , | | | |× Z ), U X Y Z:= ´ ´ — ãèëüáåðòîâî ïðîñòðàíñòâî ñ íîðìîé | | ( , , )| | :x y z U = : (| | | | | | | | | | | | ) /= + +x y z X Y Z 2 2 2 1 2 , L Y X( , ) — áàíàõîâî ïðîñòðàíñòâî ñ îïåðàòîðíîé íîðìîé | | | | ( , )× L Y X âñåõ ëèíåéíûõ íåïðåðûâíûõ îïåðàòîðîâ, äåéñòâóþùèõ èç ïðî- ñòðàíñòâà Y â X (àíàëîãè÷íî (L X X( , ), | | | | ( , )× L X X ) è (L Z X( , ), | | | | ( , )× L Z X )), T t t: [ , ]= 0 1 — îòðåçîê ÷èñëîâîé ïðÿìîé R ñ ìåðîé Ëåáåãà m è j m — s-àëãåáðà âñåõ m-èçìåðèìûõ ïîäìíîæåñòâ èíòåðâàëà T . Åñëè íèæå ( , | | | | )B × — íåêîòîðîå áàíàõîâî ïðîñòðàíñòâî, òî, êàê îáû÷íî, L T B2 ( , , )m — áàíàõîâî ôàêòîð-ïðîñòðàíñòâî êëàññîâ m-ýêâèâàëåíòíîñòè âñåõ èíòåãðèðóåìûõ ïî Áîõíåðó [1, ñ. 189] îòîáðàæåíèé f T B: ® ñ íîðìîé ( | | ( )| | ( )) /f d T t m t2 1 2 ò . Êðîìå òîãî, âåçäå äàëåå AC T X( , ) — ëèíåéíîå ìíî- æåñòâî âñåõ àáñîëþòíî íåïðåðûâíûõ íà T ôóíêöèé (îòíîñèòåëüíî ìåðû m) ñî çíà÷å- íèÿìè â ïðîñòðàíñòâå X , ïðè ýòîì P: ( , )= ´AC T X L T Y L T Z2 2( , , ) ( , , )m m´ . Ðàññìîòðèì óïðàâëÿåìûå äèôôåðåíöèàëüíûå ìîäåëè âèäà dx t dt Ax t Bu t B u x t( ) / ( ) ( ) ( ( ))# #= + + , (1) ãäå ( , , ( ))#x u u x ÎP, x — ðåøåíèå Êàðàòåîäîðè (K-ðåøåíèå), u è u x# ( ) — ïðîãðàììíîå è ïîçèöèîííîå óïðàâëåíèÿ, ( , , ) ( , , ( , ))#A B B L T L X XÎ ´2 m ´ ´L T L Y X L T L Z X2 2( , , ( , )) ( , , ( , ));m m â öåëÿõ òåðìèíîëîãè÷åñêîãî óäîáñòâà âåêòîð-ôóíêöèþ ( , , ( ))#x u u x òîæå íàçîâåì K-ðåøåíèåì óðàâíåíèÿ (1), à òðîé- êó îïåðàòîð-ôóíêöèé ( , , )#A B B , ïðèäåðæèâàÿñü òåðìèíîëîãèè èç [2, 3], áóäåì íàçûâàòü ( , , )#A B B 2 -ìîäåëüþ äèôôåðåíöèàëüíîé ñèñòåìû (1). ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 4 121 1 Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ÷àñòè÷íîì ôèíàíñèðîâàíèè ãðàíòà («Ìíîãîôóíêöèîíàëüíûå èíòåë- ëåêòíûå èíôîðìàöèîííûå è óïðàâëÿåìûå ñèñòåìû: òåîðèÿ è ïðèëîæåíèÿ») Ïðåçèäåíòà Ðîññèé- ñêîé Ôåäåðàöèè ïî ãîñóäàðñòâåííîé ïîääåðæêå âåäóùèõ íàó÷íûõ øêîë (ÍØ-5007.2014.09). Ó Â.À. Ðóñàíîâ, À.Â. Ëàêååâ, Þ.Ý. Ëèíêå, 2015 Ðàññìîòðèì çàäà÷ó ýëåìåíòàðíîãî (îäíîýëåìåíòíîãî) ðàñøèðåíèÿ äèô- ôåðåíöèàëüíîé ðåàëèçàöèè ïó÷êà äèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Äëÿ çàäàííîãî (âîçìîæ- íî, íåëèíåéíîãî) çàêîíà x u x AC T X L T Za # ( ): ( , ) ( , , )® 2 m è ñåìåéñòâ N , N * äè- íàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ «âõîä–âûõîä» òàêèõ, ÷òî N N x u q, ( , , ) :* Ì Î{ P ( , , )x u q = = ( , , ( ))#x u u x },1 0£ £ ÀCard N (àëåô-íóëü), Card N * =1, N N* Ë , ãäå N , N * îá- ëàäàþò äèôôåðåíöèàëüíûìè ðåàëèçàöèÿìè (1), îïðåäåëèòü àíàëèòè÷åñêèå óñëî- âèÿ, ïðè êîòîðûõ N NÈ * — ñåìåéñòâî K-ðåøåíèé íåêîòîðîãî óðàâíåíèÿ (1). ÑÓÙÅÑÒÂÎÂÀÍÈÅ ÝËÅÌÅÍÒÀÐÍÎÃÎ ÐÀÑØÈÐÅÍÈß ÄÈÔÔÅÐÅÍÖÈÀËÜÍÎÉ ÐÅÀËÈÇÀÖÈÈ Ñ×ÅÒÍÎÃÎ ÏÓ×ÊÀ ÏÐÎÖÅÑÑΠÍàäåëèì ïðîñòðàíñòâî H L T X L T Y L T Z2 2 2 2: ( , , ) ( , , ) ( , , )= ´ ´m m m òîïîëîãèåé ïðè íîðìå | | ( ( ), ( ), ( ))| | ( ) , ( , , ) / g w q d g w q H U T t t t m t2 1 2 ò æ è ç ç ö ø ÷ ÷ Î 2 . Íå ïðåäñòàâëÿåò òðóäà óñòàíîâèòü, ÷òî H 2 — ãèëüáåðòîâî ïðîñòðàíñòâî [1, ñ. 64]); óñëîâèìñÿ îòëè÷àòü â îáîçíà÷åíèÿõ ýëåìåíò ( , , ( ))#x u u x ÎP êàê êëàññ ýêâèâàëåíòíîñòè (ò.å. ýëåìåíò H 2 ) îò êîíêðåòíîãî ïðåäñòàâèòåëÿ (âåêòîð-ôóíê- öèè) ( ( ), ( ), ( ( )))#x u u x× × × èç ýòîãî êëàññà. Ïóñòü GE — ïðîèçâîëüíûé (íî ôèêñèðîâàííûé è ïðîíóìåðîâàííûé i =12, ,K ) àëãåáðàè÷åñêèé áàçèñ â E N:= Span , è ïóñòü { }( , , ( )) :* * # * *x u u x N= , ïðè ýòîì ( , , ( ))* * # *x u u x EÏ . Î÷åâèäíî, ÷òî â ëþáîé òî÷êå t TÎ âîçìîæíî ðàçëîæåíèå â ãèëüáåðòîâîì ïðîñòðàíñòâå U âåêòîðà ( ( ), ( ), ( ( )))* * # *x t u t u x t íà ïðîåêöèþ â Span{( ( ), ( ), ( ( ))) :( , , ( )) , , ,# #x t u t u x t x u u x G ii i EÎ =12 K }, êîòîðóþ îáîçíà÷èì ( ( ), ( ), ( ( )))* * # *x t u t u x t- - - , è ñîîòâåòñòâóþùåå äîïîëíåíèå ( ( ), ( ),* *x t u t^ ^ u x t x t u t u x t x t u t ^ - -= -# * * * # * * *( ( ))): ( ( ), ( ), ( ( ))) ( ( ), ( ), ( ( )))# *u x t- . Ëåììà 1. Âåêòîð-ôóíêöèè t x t u t u x t T Ua ( ( ), ( ), ( ( ))):* * # * - - - ® , t x t u t u x t T Ua ( ( ), ( ), ( ( ))):* * # * ^ ^ ^ ® ÿâëÿþòñÿ m-èçìåðèìûìè. ( ñèëó ñåïàðàáåëüíîñòè U ñëàáàÿ è ñèëüíàÿ èçìå- ðèìîñòè ñîâïàäàþò [1, c. 187].) Ëåììà 2. Ïðåäñòàâëåíèå ( , , ( )) ( , , ( )) ( , , ( ))* * # * * * # * * * # *x u u x x u u x x u u x= +- - - ^ ^ ^ íå çàâèñèò îò âûáîðà àëãåáðàè÷åñêîãî áàçèñà GE , ïðè ýòîì ( , , ( )),* * # *x u u x- - - ( , , ( ))* * # *x u u x H^ ^ ^ Î 2 . Ïóñòü W E è W ^ * — çàìûêàíèÿ â ãèëüáåðòîâîì ïðîñòðàíñòâå H 2 ñîîòâåòñòâåí- íî ëèíåéíûõ ìíîãîîáðàçèé Span{ }c c× Î Î( , , ( )): , ( , , ( ))# #x u u x F x u u x E è Span { }c c× Î^ ^ ^ ( , , ( )):* * # *x u u x F , ãäå F L T RÌ ( , , )m — ñåìåéñòâî êëàññîâ ýêâèâà- ëåíòíîñòè (mod m) âñåõ õàðàêòåðèñòè÷åñêèõ ôóíêöèé, èíäóöèðîâàííûõ ýëåìåí- òàìè s-àëãåáðû j m. Ëåììà 3. Ïîäïðîñòðàíñòâà W E , W ^ * îðòîãîíàëüíû, ò.å. W WE ^ ^ * . Çàìå÷àíèå 1. Âåçäå äàëåå äëÿ äâóõ çàìêíóòûõ ïîäïðîñòðàíñòâ èç ïðîñòðàíñòâà H 2 òàêèõ, ÷òî èõ ïåðåñå÷åíèå åñòü { }0 2Ì H , à âåêòîðíàÿ ñóììà çàìêíóòà â H 2 , óñëîâèì- ñÿ çíàê èõ âåêòîðíîãî ñëîæåíèÿ îáîçíà÷àòü Å, â ÷àñòíîñòè òåîðåìà 14.Ñ [4, c. 42] è ëåììà 3 ñïîñîáñòâóþò êîððåêòíîé çàïèñè W WE Å ^ * . Âîçíèêàåò âîïðîñ: ïðè êàêèõ àíàëèòè÷åñêèõ óñëîâèÿõ, íàêëàäûâàåìûõ íà ìíîæåñòâà óïðàâëÿåìûõ äèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ N è { }( , , ( ))* * # *x u u x , «ðàñ- øèðåííîå» ñåìåéñòâî ïðîöåññîâ N x u u xÈ{ }( , , ( ))* * # * îáëàäàåò äèôôåðåíöè- 122 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 4 àëüíîé ðåàëèçàöèåé (1)? Íà îäíîì èç ïóòåé ãåîìåòðè÷åñêîãî ðåøåíèÿ ýòîé çàäà- ÷è âûñòóïàåò ïîñòðîåíèå õàðàêòåðèñòè÷åñêîãî ïðèçíàêà (ñì. íèæå òåîðåìó 1), îïðåäåëÿþùåãî ðàâåíñòâî W W W WE E+ = Å ^ * * , (2) ãäå W * — çàìûêàíèå â H 2 ëèíåéíîãî ìíîãîîáðàçèÿ Span {c × ( , , ( )):* * # *x u u x c ÎF}, ïîñêîëüêó ÷àñòíàÿ ôîðìà ðàâåíñòâà (2), à èìåííî âèäà W W W WE EÅ = Å ^ * * , (3) ïîëîæèòåëüíî îòâå÷àåò íà âîïðîñ î ðåàëèçàöèè ðàñøèðåííîãî ïó÷êà N x u u xÈ{ }( , , ( ))* * # * â êîíòåêñòå ïîäõîäà ê ãåîìåòðè÷åñêîìó ðåøåíèþ çàäà÷è ðàñøèðåíèÿ äèôôåðåíöèàëüíîé ðåàëèçàöèè, îñíîâàííîãî íà òåîðåìå 14.C [4, c. 42] è òåîðåìå 3 [2]; íèæå îäíî õàðàêòåðíîå ñâîéñòâî ðàâåíñòâà (3) îáíàðóæèâàåò òåîðåìà 2. Äàëåå T t T x t u t u x t0 0: :( ( ), ( ), ( ( )))* * # *= Î =^ ^ ^ { }, v v^ * *, — ëåáåãîâñêèå ïîïîë- íåíèÿ ìåð | | ( ( ), ( ), ( ( )))| | ( ),* * # * S U x u u x d Sò ^ ^ ^ Ît t t m t j m 2 , | | ( ( ), ( ), ( ( )))| | ( ),* * # * S U x u u x d Sò Ît t t m t j m 2 . Òåîðåìà 1. Ðàâåíñòâî W W W WE E+ = Å ^ * * èìååò ìåñòî â òîì è òîëüêî â òîì ñëó÷àå, åñëè L T v R L T v R2 2( , , ) ( , , )* * ^ ^= ×c , ãäå c^ — õàðàêòåðèñòè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ ìíîæåñòâà T T\ 0 . Äîêàçàòåëüñòâî òåîðåìû 1 ñâåäåì ê óñòàíîâëåíèþ ëåììû 4 è ëåììû 5. Ëåììà 4. Ñïðàâåäëèâî âêëþ÷åíèå W W W WE E+ Ì Å ^ * * . Äîêàçàòåëüñòâî. Ïóñòü ¢ Îw W * , òîãäà ñîãëàñíî ëåììå 4 [2] ¢ =w = l l l¢ = ¢ + ¢- - - ^ ^( , , ( )) ( , , ( )) ( , ,* * # * * * # * * *x u u x x u u x x u u ^ # *( ))x , ¢ Îl L T v R2 ( , , )* . Äàëåå, ïîñêîëüêó äëÿ êàæäîé ôóíêöèè l ÎL T v R2 ( , , )* èìååì l l2 2 2( )| | ( ( ), ( ), ( ( )))| | ( )| | ( ( ),* * # * *t x t u t u x t t x t U ³ ^ u t u x t U^ ^ * # *( ), ( ( )))| |2 , ñïðàâåäëèâî ñëåäóþùåå âëîæåíèå ôóíêöèîíàëüíûõ ïðîñòðàíñòâ: L T v R L T v R2 2( , , ) ( , , )* *Ì ^ , îòñþäà ¢ × Î^ ^ ^ ^l ( , , ( ))* * # * *x u u x W (íà îñíîâàíèè àíàëèòè÷åñêîé ñòðóêòóðû ïîä- ïðîñòðàíñòâà W ^ * , ïðèâåäeííîé â ëåììå 4 [2]). Òàêèì îáðàçîì, â ñèëó ïðîèç- âîëüíîñòè âûáîðà ýëåìåíòà ¢ Îw W * ëåììà áóäåò äîêàçàííîé, êîëü ñêîðî îáíà- ðóæèì ¢ × Î- - -l ( , , ( ))* * # *x u u x EW . Äëÿ ýòîãî äîñòàòî÷íî ïîêàçàòü (ñëåäñòâèå [1, c. 157]), ÷òî < ¢ × ¢¢ > =- - -l w( , , ( )),* * # *x u u x H2 0, ãäå < × ×>, H2 — ñêàëÿðíîå ïðîèçâåäåíèå â H 2 , äëÿ âñåõ ¢¢ Îw H 2 òàêèõ, ÷òî < ¢¢ > =w w, H2 0 ïðè ëþáîì w c cÎ × Î ÎSpan { }( , , ( )) : , ( , , ( ))# #x u u x F x u u x E , ÷òî ðàâíîñèëüíî óñòàíîâèòü ¢¢ ^ Îw ( ) ( ( ), ( ), ( ( ))) :( , , ( )) ,# #t x t u t u x t x u u x Gi i ESpan { i =12, ,K } m-ïî÷òè âñþäó â T , çäåñü ^ — îòíîøåíèå îðòîãîíàëüíîñòè â ñòðóêòóðå ïðî- ñòðàíñòâà U . Ðàçëîæèì â êàæäîé òî÷êå t TÎ âåêòîð-ôóíêöèþ ¢¢ ×w ( ) â ñóììó ¢¢ +-w ( )t + ¢¢ = ¢¢^w w( ) : ( )t t , ãäå ¢¢ Î Î-w ( ) ( ( ), ( ), ( ( ))) :( , , ( ))# #t x t u t u x t x u u x Gi i ESpan { , i =12, ,K} è ¢¢̂w ( )t îðòîãîíàëüíî ê Span{( ( ), ( ), ( ( ))) :( , , ( ))# #x t u t u x t x u u xi i Î ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 4 123 Î =G iE , , ,1 2 K }. Òîãäà åñëè ¢¢ ¹-w 0, òî ñóùåñòâóåò òàêîå ìíîæåñòâî S S* *, ( )Î >j mm 0, ÷òî ¢¢ ¹-w ( )t 0 " Ît S * , ïðè ýòîì â áàçèñå GE íàéäåòñÿ òàêîé âåêòîð ( , , ( ))#x u u x i , ÷òî áóäåò ( ( ), ( ), ( ( )))#x t u t u x t i ¹ 0 m-ïî÷òè âñþäó â S * ; â ïðîòèâíîì ñëó÷àå äëÿ m-ïî÷òè âñåõ t SÎ * áóäóò «ðåàëèçîâàòüñÿ» ðàâåíñòâà Span {( ( ), ( ), ( ( ))) :( , , ( )) , , ,# #x t u t u x t x u u x G ii i EÎ =1 2 K } { }= 0 è, ñëåäîâàòåëüíî, â òàêîì ïîëîæåíèè äîëæíî âûïîëíÿòüñÿ ¢¢ =-w 0. Òåïåðü îáîçíà÷èì S + * è S - * ïîäìíîæåñòâà (ðàçáèåíèå) S * , ðàâíûå S t S t x t u t u x t i U+ -= Î < ¢¢ > ³* * #: ( ), ( ( ), ( ), ( ( ))){ }w 0 , S t S t x t u t u x t i U- -= Î < ¢¢ > <* * #: ( ), ( ( ), ( ), ( ( ))){ }w 0 . Î÷åâèäíî, ÷òî õîòÿ áû îäíî èç ìíîæåñòâ S + * èëè S - * èìååò íåíóëåâóþ ìåðó. Ïóñòü ýòî áóäåò ìíîæåñòâî S + * . Òîãäà, î÷åâèäíî, c c c+ Span {× Î × Î( , , ( )) ( , , ( )): , ( , , ( ))# # #x u u x x u u x F x u u xi ÎE} è < ¢¢ × > >-w c, ( , , ( ))# + x u u x i H2 0, ãäå c+ — õàðàêòåðèñòè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ ìíîæåñòâà S + * . ßñíî, ÷òî ïîëó÷àåì < ¢¢ × > >w c, ( , , ( ))# + x u u x i H2 0, â ðåçóëüòàòå ïðèõîäèì ê ïðîòèâîðå÷èþ ñ óñëî- âèÿìè, îïðåäåëèâøèìè âûøå êîíñòðóêöèþ ôóíêöèîíàëà ¢¢w . Ëåììà äîêàçàíà. Ïðèâåäåííîå äîêàçàòåëüñòâî ñîäåðæèò ïîëåçíîå óòî÷íåíèå. Ñëåäñòâèå 1. Èìååò ìåñòî L T v R L T v R2 2( , , ) ( , , )* *Ì ^ . Ëåììà 5. Ñïðàâåäëèâî óòâåðæäåíèå W W W WE E L T v R+ É Å Û =^ ^ * * *( , , )2 = ×^c L T v R2 ( , , )* . Äîêàçàòåëüñòâî (Þ). Ïóñòü l w Î ^L T v R2 ( , , )* è w l w: ( , , ( ))* * # *= × ^ ^ ^ x u u x , îòêóäà (ëåììà 4 [2]) w Î Å ^W WE * , à çíà÷èò (ïðåäïîëîæåíèå Þ), w Î +W WE * . Òîãäà â ñèëó w Î Å ^W WE * âåêòîð w èìååò ðàçëîæåíèå (åäèíñòâåííîå) âèäà w w l w= ¢ + × ^ ^ ^ ( , , ( ))* * # *x u u x , ãäå ¢ = Îw 0 W E , ïðè ýòîì â ñèëó w Î +W WE * ñïðàâåäëèâî ïðåäñòàâëåíèå w w l w l l= ¢¢ + × = ¢¢ + × +- - - * * * # * * * * # *( , , ( )) ( , , ( ))x u u x x u u x * * * # *( , , ( ))× ^ ^ ^ x u u x , ãäå ¢¢Îw W E , l* *( , , )Î L T v R2 . Ïîñêîëüêó (ðàññóæäåíèÿ àíàëîãè÷íû âûâîäó ëåììû 4 [2]) èìåþò ìåñòî âêëþ÷åíèÿ l* * * # *( , , ( ))× Î- - -x u u x EW , l* * * # * *( , , ( ))× Î^ ^ ^ ^x u u x W , òî ¢ = ¢¢ + × - - -w w l* * * # *( , , ( ))x u u x è l w × ^ ^( , ,* *x u u x x u u x ^ ^ ^ ^ = ×# * * * * # *( )) ( , , ( ))l . Òàêèì îáðàçîì, ñ ó÷eòîì íàëè÷èÿ ëèíåéíîé èçîìåòðèè ìåæäó L T v R2 ( , , )* ^ è W ^ * (ëåììà 4 [2]) l c lw = ×^ * , îòêóäà â èòî- ãå â ñèëó ïðîèçâîëüíîñòè âûáîðà ôóíêöèè l w , ïîëó÷àåì L T v R2 ( , , )* ^ Ì Ì ×^c L T v R2 ( , , )* èëè ñ ó÷åòîì ñëåäñòâèÿ 1 L T v R L T v R2 2( , , ) ( , , )* * ^ ^= ×c . (Ü) Ïóñòü w Î Å ^W WE * . Òîãäà w w l w= ¢ + × ^ ^ ^ ( , , ( ))* * # *x u u x , ãäå ¢ Îw W E , l w Î ^L T v R2 ( , , )* . Òàê êàê (ïðåäïîëîæåíèå Ü) l cw Î ×^ L T v R2 ( , , )* , ñïðàâåäëè- âà ñâÿçêà ðàâåíñòâ ¢ + × = ¢ + × +^ ^ ^ ^ ^ ^ w l w l lw w w( , , ( )) ( , , ( ))* * # * * * # *x u u x x u u x × -- - -( , , ( ))* * # *x u u x - × = ¢ - × + ×- - - - - -l w l lw w w( , , ( )) ( , , ( )) (* * # * * * # *x u u x x u u x x u u x* * # *, , ( )), 124 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 4 ñëåäîâàòåëüíî, w Î +W WE * â ñèëó ( ( , , ( )))* * # *¢ - × Î- - -w l w x u u x EW , l w × ( ,*x u u x* # * *, ( )) ÎW . Ëåììà äîêàçàíà. Ïðèâåäåì âàðèàíò õàðàêòåðèñòè÷åñêèõ óñëîâèé ðàâåíñòâà (3). Òåîðåìà 2. Ïðè âûïîëíåíèè T0 = Æ (mod m) ñïðàâåäëèâî ïðåäëîæåíèå W W W WE E L T v R L T v RÅ = Å Û =^ ^ * * * *( , , ) ( , , )2 2 . Äîêàçàòåëüñòâî. Ñ îäíîé ñòîðîíû, òî, ÷òî W W W WE E+ = Å Û^ * * Û =^L T v R L T v R2 2( , , ) ( , , )* * , — ïðÿìàÿ êîíñòàòàöèÿ òåîðåìû 1. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, ïîäòâåðæäåíèå ðàâåíñòâà W WE HÇ = Ì* { }0 2 âûòåêàåò èç ïðåäïîëîæåíèÿ {t TÎ : ( ( ), ( ), ( ( )))* * # *x t u t u x t^ ^ ^ = = Æ0} (mod m) è ñëåäñòâèÿ òåîðåìû Ìàçóðà [1, c. 157]. Äîêàçàòåëüñòâî çàâåðøåíî. Òåîðåìà 1 (ñ ó÷åòîì âûâîäà ëåììû 5) è òåîðåìà 2 ïðè ïîñëåäîâàòåëüíîì ïðèâëå- ÷åíèè òåîðåìû 14.Ñ [4, c. 42] è òåîðåìû 3 [2] äåëàþò ñïðàâåäëèâûì çàêëþ÷åíèå. Ñëåäñòâèå 2. Ñëåäóþùèå òðè ñâîéñòâà ýêâèâàëåíòíû: L T v R L T v R L T v R2 2 2( , , ) ( , , ) ( , , )* * * ^ ^ ^Ì × Û =c = × Û Å = +^ ^c L T v R E E2 ( , , )* * *W W W W , è åñëè T0 = Æ (mod m), òî ëþáîå èç ýòèõ ñâîéñòâ ïðåâðàùàåò ïó÷îê N x u u xÈ{ }( , , ( ))* * # * â ìíîæåñòâî äèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ñ äèôôåðåíöèàëü- íîé ðåàëèçàöèåé (1). Çàìå÷àíèå 2. Ñëåäñòâèå 2 ïîçâîëÿåò íàçâàòü òåîðåìó 2 ïðÿìîé òåîðåìîé îá ýëåìåíòàðíîì àëãåáðàè÷åñêîì ðàñøèðåíèè äèôôåðåíöèàëüíîé ðåàëèçàöèè, ïðè ýòîì ãèïîòåçà T0 = Æ (mod m), N x u u xÈ{ }( , , ( ))* * # * îáëàäàåò ðåàëèçàöèåé (1) Þ Þ Ì^L T v R L T v R2 2( , , ) ( , , )* * â îáùåì ñëó÷àå íå ïîäòâåðæäàåòñÿ, ÷òî èëëþñòðè- ðóåò ñëåäóþùèé ïðîñòîé ïðèìåð. Ïðèìåð 1. Ïóñòü X Y R= = , T = -[ , ]1 1 , u# ( )× = 0 è N t e t Tt= Î{ }a ( , , ):0 0 , { } { }( , , ( )) ( / , , ):* * # *x u u x t e t t t Tt= + Îa 2 2 0 . Î÷åâèäíî, ÷òî T0 = Æ (mod m) è ïó÷îê N x u u xÈ{ }( , , ( ))* * # * èìååò ðåàëèçà- öèþ (1); çàìåòèì, ÷òî T0 = Æ. Òîãäà L T v R L T R2 2( , , ) ( , , )* = m è L T v R2 ( , , )* ^ , v^ =* = ò t m t2 ( )d , òàê êàê ( ( ), ( ), ( ( ))) ( , , )* * # *x t u t u x t t^ ^ ^ = 0 0 . ßñíî, ÷òî 1 2/ ( , , )*t L T v RÎ ^ , 1 2/ ( , , )t L T RÏ m , îòêóäà L T v R L T v R2 2( , , ) ( , , )* * ^ Ë ; ñëåäîâà- òåëüíî, â ñèëó ëåììû 5 òàêæå çàêëþ÷àåì, ÷òî W W W WE EÅ Ë +^ * * . Ñëåäóþùåå óòâåðæäåíèå ïîêàçûâàåò, ÷òî êîíñòðóêöèÿ, ïîäîáíàÿ ïðèìåðó 1, íå ìîæåò ðåàëèçîâàòüñÿ â ôóíêöèîíàëüíîì êëàññå AC T X( , )´ ´ Ì{ } { }0 0 P, ò.å. äëÿ ñâîáîäíûõ òðàåêòîðèé (K-ðåøåíèé); ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî äëÿ N Ì Ì ´ ´AC T X( , ) { } { }0 0 ñëåäñòâèå 3 â èçâåñòíîì ñìûñëå îáðàòíî ñëåäñòâèþ 2 (ñì. çàìå÷àíèå 2). Ñëåäñòâèå 3. Åñëè N AC T XÌ ´ ´( , ) { } { }0 0 , Card N < ¥ è N xÈ{ }( , , )* 0 0 — ìíîæåñòâî òðàåêòîðèé ñ ðåàëèçàöèåé (1) ïðè u = 0, u# = 0, òî âûïîëíÿþòñÿ ñîîò- íîøåíèÿ T0 = Æ, L T v R L T v R2 2( , , ) ( , , )* * ^ = , W W W WE EÅ = Å ^ * * . Äîêàçàòåëüñòâî. Íåòðóäíî âèäåòü, ÷òî T0 = Æ, ïîñêîëüêó â ïðîòèâíîì ñëó- ÷àå ñóùåñòâóåò ìîìåíò âðåìåíè t T* Î , ïðè êîòîðîì x t x ti i * * ( ) *( ) ( )= Sa , ãäå âñå êîíñòàíòû a i , çà èñêëþ÷åíèåì êîíå÷íîãî ÷èñëà, ðàâíû íóëþ, x i( ) — ïåðâàÿ êîì- ïîíåíòà òðîéêè ( , , )x Gi E0 0 Î . Ñëåäîâàòåëüíî, òðàåêòîðèÿ x * ( )× èìååò ïðåäñòàâ- ëåíèå a i ix( ) ( )×å â ñèëó åäèíñòâåííîñòè ðåøåíèÿ, ïðîõîäÿùåãî â ìîìåíò t* ÷å- ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 4 125 ðåç òî÷êó x t* *( ) äëÿ äèôôåðåíöèàëüíîé ñèñòåìû (1) ñ ( , , )A 0 0 2 -ìîäåëüþ, îòâå÷à- þùåé ìíîæåñòâó äèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ N xÈ{ }( , , )* 0 0 , ÷òî ïðîòèâîðå÷èò âûäâèíóòîìó ðàíåå óñëîâèþ ( , , )*x E0 0 Ï . Äàëåå, â ñèëó íåïðåðûâíîñòè òðàåêòîðèè x * ( )× è êîìïàêòíîñòè èíòåðâàëà T ñóùåñòâóþò òàêèå âåùåñòâåííûå êîíñòàíòû c c1 2 0, > , ÷òî ñïðàâåäëèâû ðàâåíñòâà inf { } sup{ }| | ( )| | : , | | ( )| | :* *x t t T c x t t T cX XÎ = Î =1 2 , àíàëîãè÷íî (ñ ó÷åòîì T0 = Æ, Card N < ¥) äëÿ íåêîòîðûõ c c3 4 0, > áóäåò inf { } sup{ }| | ( )| | : , | | ( )| | :* *x t t T c x t t T cX X^ ^Î = Î =3 4 . Ñëåäîâàòåëüíî, ñîâïàäàþò êëàññû âåùåñòâåííîçíà÷íûõ ôóíêöèé, ñóììèðó- åìûõ ñ êâàäðàòîì íà T ïî ìåðàì v x d X^ = ò * *| | ( )| | ( )t m t2 , v x d X^ ^= ò * *| | ( )| | ( )t m t2 , ò.å. L T v R L T v R2 2( , , ) ( , , )* *= ^ , à çíà÷èò (ñì. òåîðåìó 2), W W W WE EÅ = Å ^ * * . Äîêàçàòåëüñòâî çàâåðøåíî. Åñëè ïîñìîòðåòü íà òåîðåìó 2 ïîä ðàêóðñîì íåóïðàâëÿåìûõ òðàåêòîðèé ñèñ- òåìû (1), òî ìîæíî çàìåòèòü, ÷òî àíàëèòèêà âûâîäà óñëîâèÿ L T v R2 ( , , )* = = ^L T v R2 ( , , )* â äîêàçàòåëüñòâå ñëåäñòâèÿ 3 ïîçâîëÿåò óñèëèòü ýòó òåîðåìó äî õàðàêòåðèñòè÷åñêîãî ïðèçíàêà ýëåìåíòàðíîãî àëãåáðàè÷åñêîãî ðàñøèðåíèÿ äèôôåðåíöèàëüíîé ðåàëèçàöèè êîíå÷íîãî ïó÷êà íåóïðàâëÿåìûõ ïðîöåññîâ N AC T XÌ ´ ´( , ) { } { }0 0 . Òåîðåìà 3.  ñåìåéñòâå ñâîáîäíûõ K-ðåøåíèé îäíîýëåìåíòíîå ðàñøèðå- íèå äèôôåðåíöèàëüíîé ðåàëèçàöèè êîíå÷íîãî ïó÷êà òðàåêòîðèé âîçìîæíî, åñëè è òîëüêî åñëè T0 = Æ. ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ Â íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðåäëîæåí è ðàçâèò êà÷åñòâåííûé ìåòîä àíàëèçà ãåîìåòðè- ÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ñóùåñòâîâàíèÿ íåñòàöèîíàðíîé ( , , )#A B B 2 -ìîäåëè, âêëþ- ÷àþùåé â êëàññ ñâîèõ äîïóñòèìûõ ðåøåíèé ðàñøèðåííûé ñ÷åòíûé ïó÷îê ñëîæ- íûõ äèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Äàííàÿ ïðîáëåìà ÿâëÿåòñÿ ìàòåìàòè÷åñêè ñàìîäîñ- òàòî÷íîé, òàê êàê ïðåäñòàâëÿåò èñêëþ÷èòåëüíûé èíòåðåñ ñ ïîçèöèé ïîíèìàíèÿ òîíêîé òîïîëîãî-àëãåáðàè÷åñêîé ñòðóêòóðû ìíîæåñòâà óïðàâëÿåìûõ äèíàìè÷åñ- êèõ ïðîöåññîâ, îáëàäàþùèõ äèôôåðåíöèàëüíîé ðåàëèçàöèåé (1). Âîçìîæíî, ÷òî ñëåäóþùàÿ ïðîäóêòèâíàÿ èíòåíöèÿ â ýòîì èññëåäîâàíèè ëåæèò â óòî÷íåíèè, íà- ñêîëüêî ãåîìåòðè÷åñêîå ñâîéñòâî (2) â ñòðóêòóðå ïðîñòðàíñòâà H 2 , ïîçâîëèâøåå ïîëó÷èòü òåîðåìó 2 îá îäíîýëåìåíòíîì ðàñøèðåíèè äèíàìè÷åñêîãî ïó÷êà, çàâè- ñèò îò óñëîâèÿ T0 = Æ (mod m), âêëþ÷àÿ àâòîíîìíûå ñèñòåìû ðåàëèçàöèè [5]. ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ 1. È î ñ è ä à Ê . Ôóíêöèîíàëüíûé àíàëèç. — Ì.: Ìèð, 1967. — 624 ñ. 2. R u s a n o v V . A . , A n t o n o v a L . V . , D a n e e v A . V . Inverse problem of nonlinear systems analysis: A behavioral approach // Advances in Differential Equations and Control Processes. — 2012. — 10, N 2. — P. 69–88. 3. Ð ó ñ à í î â  . À . , Ë à ê å å â À .  . , Ë è í ê å Þ . Ý . Ñóùåñòâîâàíèå äèôôåðåíöèàëüíîé ðåàëèçàöèè äèíàìè÷åñêîé ñèñòåìû â áàíàõîâîì ïðîñòðàíñòâå â êîíñòðóêöèÿõ ðàñøèðåíèé äî Mp-îïåðàòîðîâ // Äèôôåðåíöèàëüíûå óðàâíåíèÿ. — 2013. — 49, ¹ 3. — C. 358–370. 4. Ì à ñ ñ å ð à Õ . Ë . , Ø å ô ô å ð Õ . Õ . Ëèíåéíûå äèôôåðåíöèàëüíûå óðàâíåíèÿ è ôóíêöèîíàëüíûå ïðîñòðàíñòâà. — Ì.: Ìèð, 1970. — 456 ñ. 5. Ð ó ñ à í î â  . À . , Ë à ê å å â À .  . , Ë è í ê å Þ . Ý . Ê ðàçðåøèìîñòè äèôôåðåíöèàëüíîé ðåàëèçà- öèè ìèíèìàëüíîãî äèíàìè÷åñêîãî ïîðÿäêà ñåìåéñòâà íåëèíåéíûõ ïðîöåññîâ «âõîä–âûõîä» â ãèëü- áåðòîâîì ïðîñòðàíñòâå // Äèôôåðåíöèàëüíûå óðàâíåíèÿ. — 2015. — 51, ¹ 4. — Ñ. 524–537. Ïîñòóïèëà 21.11.2014 126 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 4