Pattern avoidance in dynamical systems
Résumé
Orbits generated by discrete-time dynamical systems have some interesting combinatorial properties. In this paper we address the existence of forbidden order patterns when the dynamics is generated by piecewise monotone maps on one-dimensional closed intervals. This means that the points belonging to a sufficiently long orbit cannot appear in any arbitrary order. The admissible patterns are then (the inverses of) those permutations avoiding the so-called forbidden root patterns in consecutive positions. The last part of the paper studies and enumerates forbidden order patterns in shift systems, which are universal models in information theory, dynamical systems and stochastic processes. In spite of their simple structure, shift systems exhibit all important features of low-dimensional chaos, allowing to export the results to other dynamical systems via order-isomorphisms. This paper summarizes some results from [1] and [11].
Les orbites générées par des systèmes dynamiques à temps discret ont quelques propriétés combinatoires intéressantes. Dans cet article on adresse l’existence de motifs d’ordre exclus quand la dynamique est générée par des applications monotones à parts sur des intervalles fermés en une dimension. Ceci signifie que les points appartenant à une orbite suffisamment longue ne peuvent pas apparaître dans un ordre arbitraire. Les motifs admissibles sont alors (les inverses de) ces permutations qui évitent les motifs exclus fondamentaux en positions consécutives. La dernière partie de l’article étudie et énumère les motifs exclus dans les systèmes de déplacement, qui sont des modèles universels dans la théorie de l’information, les systèmes dynamiques et les processus stochastiques. Malgré leur structure simple, les systèmes de déplacement manifestent toutes les propriétés importantes du chaos en basse dimension, permettant exporter les résultats aux autres systèmes dynamiques via des isomorphismes d’ordre. Cet article résume quelques résultats de [1] et [11].
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