Robustness of nonuniform and random exponential dichotomies with applications to differential equations

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Alexandre do Nascimento Oliveira Sousa
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: eng
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://doi.org/10.11606/T.55.2022.tde-01042022-113035
Resumo: In this thesis, we study hyperbolicity for deterministic and random nonautonomous dynamical systems and their applications to differential equations. More precisely, we present results for the following topics: nonuniform hyperbolicity for evolution processes and hyperbolicity for nonautonomous random dynamical systems. Concerning the first one, we study the robustness of the nonuniform exponential dichotomy for continuous and discrete evolution processes. We present an example of an infinite-dimensional differential equation that admits a nonuniform exponential dichotomy and apply the robustness result. Moreover, we study the persistence of nonuniform hyperbolic solutions in semilinear differential equations. Furthermore, we introduce a new concept of nonuniform exponential dichotomy, provide examples, and prove a stability result under perturbations for it. For the second topic, we introduce exponential dichotomies for random and nonautonomous dynamical systems. We prove a robustness result for this notion of hyperbolicity and study its applications to random and nonautonomous differential equations. Among these applications, we study the existence and continuity of random hyperbolic solutions and their associated unstable manifolds. As a consequence, we obtain continuity and topological structural stability for nonautonomous random attractors.
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis Robustness of nonuniform and random exponential dichotomies with applications to differential equations Robusteza de dicotomias exponenciais, não uniformes e aleatória, com aplicações a equações diferenciais 2022-03-17Alexandre Nolasco de CarvalhoJosé Valero CuadraMa To FuMarcone Corrêa PereiraPedro Marin RubioAlexandre do Nascimento Oliveira SousaUniversidade de São PauloMatemáticaUSPBR Bounded noises Continuidade de atratores Continuity of attractors Dicotomias exponencias Estabilidade estrutural de atratores Evolution processes Exponential dichotomies Nonautonomous random dynamical systems Processos de evolução Ruídos limitados Sistemas dinâmicos não autônomos aleatórios Structural stability of attractors In this thesis, we study hyperbolicity for deterministic and random nonautonomous dynamical systems and their applications to differential equations. More precisely, we present results for the following topics: nonuniform hyperbolicity for evolution processes and hyperbolicity for nonautonomous random dynamical systems. Concerning the first one, we study the robustness of the nonuniform exponential dichotomy for continuous and discrete evolution processes. We present an example of an infinite-dimensional differential equation that admits a nonuniform exponential dichotomy and apply the robustness result. Moreover, we study the persistence of nonuniform hyperbolic solutions in semilinear differential equations. Furthermore, we introduce a new concept of nonuniform exponential dichotomy, provide examples, and prove a stability result under perturbations for it. For the second topic, we introduce exponential dichotomies for random and nonautonomous dynamical systems. We prove a robustness result for this notion of hyperbolicity and study its applications to random and nonautonomous differential equations. Among these applications, we study the existence and continuity of random hyperbolic solutions and their associated unstable manifolds. As a consequence, we obtain continuity and topological structural stability for nonautonomous random attractors. Nesta tese, estudamos hiperbolicidade para sistemas dinâmicos não autonomos determínisticos e aleatórios e suas aplicações a equações diferencias. Mais precisamente, apresentamos resultados nos seguintes tópicos: hiperbolicidade não uniforme para processos de evolução e hiperbolicidade para sistemas dinâmicos aleatórios não autônomos. No primiero tópico, estudamos robusteza da dicotomia exponencial não uniforme para processos de evolução contínuous e discretos. Apresentamos uma de equação diferencial em dimensão infinita que admite uma dicotomia exponencial não uniforme e aplicamos o teorema de robusteza. Ademais, estudamos a persistência de soluções hiperbólicas não uniformes em equações diferencias semilineares. Além disso, introduzimos um novo conceito de dicotomia exponencial não uniforme, fornecemos exemplos e provamos um teorema estabilidade sob perturbações. Na segundo tópico introduzimos dicotomias exponencias para sistemas dinâmicos aleatórios e não autônomos. Provamos um resultado de robusteza para essa noção de hiperbolicidade e estudamos suas aplicações a equações diferencias aleatórias e não autônomas. Entre essas aplicações estudamos existência e continuidade de soluções hiperbólicas aleatórias e suas variedades instaveis associadas. Como consequência obtemos continuidade e estabilidade estrutural topológica para atratores aleatórios não autônomos. https://doi.org/10.11606/T.55.2022.tde-01042022-113035info:eu-repo/semantics/openAccessengreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USP2023-12-21T18:02:11Zoai:teses.usp.br:tde-01042022-113035Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-12-22T11:57:28.320272Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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