In this paper we consider the problem of robust stability for a nonlinear system of equations in partial derivatives of the reaction-diffusion type. An undisturbed system is considered to have a global attractor. The main task is to estimate the deviation of the trajectory of the perturbed system from the global attractor of the perturbed system depending on the magnitude of the perturbations. Such an estimate can be obtained in the framework of the theory of input-to-state stability (ISS). The paper does not impose any conditions on the derivative of the nonlinear interaction function, so the unity of the solution of the initial problem is not ensured. The paper proposes a new approach to obtaining estimates of robust stability of the attractor in the case of a multivalued evolutionary decoupling operator. In particular, it is proved that the multivalued decoupling operator generated by weak solutions of a nonlinear reaction-diffusion system has the property of asymptotic gain (AG) with respect to the attractor of the undisturbed system.
У цій статті ми розглядаємо стійкість граничних режимів для загального класу нелінійних розподілених математичних моделей, які називаються моделями реакції-дифузії. Системи реакції-дифузії природно виникають у багатьох застосуваннях. Наприклад, при математичному моделюванні в біології та у теорії передачі сигналів широко використовується модель ФітцХью–Нагумо (FitzHugh–Nagumo model), розподілений варіант якої є окремим випадком загальної системи реакції-дифузії. Досліджено проблему стійкості притягуючих множин для нескінченновимірної системи реакції-дифузії відносно обмежених зовнішніх сигналів (збурень). Функції взаємодії, а також нелінійні збурення не вважаються неперервними за Ліпшицем. Отже, ми не можемо очікувати єдиності розв’язку для відповідної початкової задачі, і ми повинні використовувати багатозначний напівгруповий підхід. Вважається, що незбурена система має глобальний атрактор, тобто мінімальну компактну рівномірно притягаючу множину. Основною метою дослідження є оцінка відхилення траєкторії збуреної системи від глобального атрактора незбуреної як функції величини зовнішніх сигналів. Таку оцінку можна отримати в рамках теорії стійкості входу до стану (ISS). У статті запропоновано новий підхід до отримання оцінок робастної стійкості атрактора у випадку багатозначного еволюційного оператора. Зокрема, доведено, що багатозначна напівгрупа, породжена слабкими розв’язками нелінійної системи типу реакції-дифузії, має властивість локальної ISS відносно атрактора незбуреної системи.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.