Normalization of rationally integrable systems

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

It is well known that any analytic vector field near a singular point admits a normalization à la Poincare-Birkhoff, but this normalization is only formal in general, and the problem of analytic (convergent) normalization is a difficult one. In [26] and [27] we proposed a new approach to the normalization of vector fields, via their intrinsic associated torus actions: an analytic vector field is analytically normalizable near a singular point if and only if its associated torus action is analytic (and not just formal). We then showed that if a vector field is analytically integrable, then its associated torus action is analytic, and therefore the vector field is analytically normalizable [26], [27]. In this paper we extend this analytic normalization result to the case of rationally integrable systems, where the first integrals and commuting vector fields are not required to be analytic, but just rational (that is, quotients of analytic functions or vector fields by analytic functions). For example, any vector field of the type $X = f Y$, where Y is an analytically diagonalizable vector field and f is an analytic function such that $Y (f ) = 0$, is rationally integrable but not necessarily analytically integrable.

Sobre autores

Nguyen Zung

Institut de Mathématiques de Toulouse, Toulouse, France

Autor responsável pela correspondência
Email: ntzung@torus.ai

Bibliografia

  1. M. Ayoul, Nguyen Tien Zung, “Galoisian obstructions to non-Hamiltonian integrability”, C. R. Math. Acad. Sci. Paris, 348:23-24 (2010), 1323–1326
  2. D. Bambusi, G. Cicogna, G. Gaeta, G. Marmo, “Normal forms, symmetry and linearization of dynamical systems”, J. Phys. A, 31:22 (1998), 5065–5082
  3. O. I. Bogoyavlenskij, “A concept of integrability of dynamical systems”, C. R. Math. Rep. Acad. Sci. Canada, 18:4 (1996), 163–168
  4. А. Д. Брюно, Локальный метод нелинейного анализа дифференциальных уравнений, Наука, М., 1979, 253 с.
  5. A. D. Bruno, S. Walcher, “Symmetries and convergence of normalizing transformations”, J. Math. Anal. Appl., 183:3 (1994), 571–576
  6. G. Cicogna, S. Walcher, “Convergence of normal form transformations: the role of symmetries”, Acta Appl. Math., 70:1-3 (2002), 95–111
  7. A. T. Fomenko, Integrability and nonintegrability in geometry and mechanics, Transl. from the Russian, Math. Appl. (Soviet Ser.), 31, Kluwer Acad. Publ., Dordrecht, 1988, xvi+343 pp.
  8. А. Т. Фоменко, “Теория Морса интегрируемых гамильтоновых систем”, Докл. АН СССР, 287:5 (1986), 1071–1075
  9. А. Т. Фоменко, Х. Цишанг, “Топологический инвариант и критерий эквивалентности интегрируемых гамильтоновых систем с двумя степенями свободы”, Изв. АН СССР. Сер. матем., 54:3 (1990), 546–575
  10. H. Ito, “Convergence of Birkhoff normal forms for integrable systems”, Comment. Math. Helv., 64:3 (1989), 412–461
  11. H. Ito, “Integrability of Hamiltonian systems and Birkhoff normal forms in the simple resonance case”, Math. Ann., 292:3 (1992), 411–444
  12. Kai Jiang, T. S. Ratiu, Nguyen Tien Zung, “Simultaneous local normal forms of dynamical systems with singular underlying geometric structures”, Nonlinearity, 37:10 (2024), 105013, 38 pp.
  13. T. Kappeler, Y. Kodama, A. Nemethi, “On the Birkhoff normal form of a completely integrable Hamiltonian system near a fixed point with resonance”, Ann. Sc. Norm. Super. Pisa Cl. Sci. (5), 26:4 (1998), 623–661
  14. S. Łojasiewicz, “Sur le problème de la division”, Studia Math., 18 (1959), 87–136
  15. J. J. Morales-Ruiz, J.-P. Ramis, C. Simo, “Integrability of Hamiltonian systems and differential Galois groups of higher variational equations”, Ann. Sci. Ec. Norm. Super. (4), 40:6 (2007), 845–884
  16. R. Roussarie, Modèles locaux de champs et de formes, Asterisque, 30, Soc. Math. France, Paris, 1975, 181 pp.
  17. H. Rüssmann, “Über das Verhalten analytischer Hamiltonscher Differentialgleichungen in der Nähe einer Gleichgewichtslösung”, Math. Ann., 154 (1964), 285–300
  18. Л. Зигель, Ю. Мозер, Лекции по небесной механике, НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, М.–Ижевск, 2001, 384 с.
  19. L. Stolovitch, “Normalisation holomorphe d'algèbres de type Cartan de champs de vecteurs holomorphes singuliers”, C. R. Acad. Sci. Paris Ser. I Math., 330:2 (2000), 121–124
  20. L. Stolovitch, “Singular complete integrability”, Inst. Hautes Etudes Sci. Publ. Math., 91 (2000), 133–210
  21. J. Vey, “Algebres commutatives de champs de vecteurs isochores”, Bull. Soc. Math. France, 107:4 (1979), 423–432
  22. J. Vey, “Sur certains systemes dynamiques separables”, Amer. J. Math., 100:3 (1978), 591–614
  23. S. Walcher, “On the Poincare problem”, J. Differential Equations, 166:1 (2000), 51–78
  24. Xiang Zhang, Integrability of dynamical systems: algebra and analysis, Dev. Math., 47, Springer, Singapore, 2017, xv+380 pp.
  25. Nguyen Tien Zung, “A conceptual approach to the problem of action-angle variables”, Arch. Ration. Mech. Anal., 229:2 (2018), 789–833
  26. Nguyen Tien Zung, “Convergence versus integrability in Birkhoff normal form”, Ann. of Math. (2), 161:1 (2005), 141–156
  27. Nguyen Tien Zung, “Convergence versus integrability in Poincare–Dulac normal form”, Math. Res. Lett., 9:2-3 (2002), 217–228
  28. Nguyen Tien Zung, “Geometry of integrable non-Hamiltonian systems”, Geometry and dynamics of integrable systems, Adv. Courses Math. CRM Barcelona, Birkhäuser/Springer, Cham, 2016, 85–140
  29. Nguyen Tien Zung, Normalization of rationally integrable systems
  30. Нгуен Тьен Зунг, “О свойстве общего положения простых боттовских интегралов”, УМН, 45:4(274) (1990), 161–162
  31. Нгуен Тьен Зунг, Нгуен Тхань Тхьен, “Редукция и интегрируемость стохастических динамических систем”, Фундамент. и прикл. матем., 20:3 (2015), 213–249

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Declaração de direitos autorais © Zung N.T., 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».