Topological Conjugacy of Gradient-Like Flows on Surfaces and Efficient Algorithms for Its Distinguition

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Gradient-like flows on surfaces have simple dynamics, which inspired many mathematicians to search for invariants of their topological equivalence. Under assumptions of different generality on the class of gradient-like flows under consideration, such classical invariants as the Leontovich- Mayer scheme, the Peixoto graph, the equipped Peixoto graph, the two-color Wang graph, the threecolor Oshemkov-Sharko graph, the Fleitas circular scheme, etc. were obtained. Thus, the problem of classifying gradient-like flows on surfaces from the point of view of topological equivalence has been solved in an exhaustive way. In recent works by Kruglov, Malyshev, and Pochinka, it was proved that for gradient-like flows the topological equivalence classes coincide with the topological conjugacy classes. The obtained result allows us to use any invariants of their equivalence for topological conjugacy of gradient-like flows. The present study is a review of the results on topological conjugacy of gradient-like flows on surfaces and efficient algorithms for its distinguishing, that is, algorithms whose running time is limited by some polynomial on the length of the input information.

About the authors

V. E. Kruglov

HSE University

Author for correspondence.
Email: kruglovslava21@mail.ru
Nizhny Novgorod, Russia

O. V. Pochinka

HSE University

Email: olga-pochinka@yandex.ru
Nizhny Novgorod, Russia

References

  1. Андронов А.А., Понтрягин Л.С. Грубые системы// Докл. АН СССР. -1937.- 14, № 5.- С. 247-250.
  2. Леонтович Е.А., Майер А.Г. О траекториях, определяющих качественную структуру разбиения сферы на траектории// Докл. АН СССР. - 1937.- 14, № 5.-С. 251-257.
  3. Леонтович Е.А., Майер А.Г. О схеме, определяющей топологическую структуру разбиения на траектории// Докл. АН СССР. -1955.- 103, № 4.-С. 557-560.
  4. Майер А.Г. Грубые преобразования окружности// Уч. зап. ГГУ. -1939.- 12.- С. 215-229.
  5. Ошемков А.А., Шарко В.В. О классификации потоков Морса-Смейла на двумерных многообразиях// Мат. сб.- 1998.-189, № 8.-C. 93-140.
  6. Палис Ж., Ди Мелу В. Геометрическая теория динамических систем. Введение.- М.: Мир, 1986.
  7. Fleitas G. Classification of gradiet-like flows on dimensions two and three// Bol. Soc. Bras. Mat.- 1975.- 6.- С. 155-183.
  8. Grines V., Medvedev T., Pochinka O. Dynamical Systems on 2- and 3-Manifolds.-Cham: Springer, 2016.
  9. Hopcroft J.E., Wong J.K. Linear time algorithm for isomorphism of planar graphs: preliminary report// В сб.: «Proc. of the 6th Annual ACM Symposium on Theory of Computing». -Seattle, 1974.- С. 172-184.
  10. Kruglov V. Topological conjugacy of gradient-like flows on surfaces// Динам. сист.- 2018.- 8, № 1.- С. 15-21.
  11. Kruglov V., Malyshev D., Pochinka O. On algorithms that effectively distinguish gradient-like dynamics on surfaces// Arnold Math. J.-2018.- 4, № 3-4.- С. 483-504.
  12. Miller G. Isomorphism testing for graphs of bounded genus// В сб.: «Proceedings of the 12th Annual ACM Symposium on Theory of Computing».- New York: The Association for Computing Machinery, 1980.- С. 225-235.
  13. Peixoto M. Structural stability on two-dimensional manifolds// Topology.-1962.- 1, № 2.-С. 101-120.
  14. Peixoto M. Structural stability on two-dimensional manifolds (a further remarks)// Topology.- 1963.- 2, № 2. -С. 179-180.
  15. Peixoto M.M. On the classification of flows on 2-manifolds// В сб.: «Dynamical Syst., Proc. Sympos. Univ. Bahia, Salvador 1971».-1973.-С. 389-419.
  16. Pugh C., Shub M., The Ω-stability theorem for flows// Invent. Math.- 1970.- 11, № 2.-С. 150-158.
  17. Robinson C. Dynamical Systems: Stability, Symbolic Dynamics, and Chaos.- Boca Raton: CRC Press, 1999.
  18. Smale S. Differentiable dynamical systems// Bull. Am. Math. Soc.- 1967.- 73.-С. 747-817.
  19. Wang X. The C∗-algebras of Morse-Smale flows on two-manifolds// Ergodic Theory Dynam. Sytems.- 1990.-10.-С. 565-597.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

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».