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  3. Canard-induced loss ...
Article

Canard-induced loss of stability across a homoclinic bifurcation

Mathieu Desroches ORCID (1), Jean-Pierre Françoise ORCID (2), Lucile Mégret (2)
(1) Multiscale dYnamiCs in neuroENdocrine AxEs
(2) Laboratoire Jacques-Louis Lions
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Open on HAL
Imported on
February 11, 2015
Published on
August 23, 2015
Last modified on
March 31, 2025
Special issue 20
Volume 20 - 2015 - Special issue - Colloquium in Honor of Éric Benoît
DOI
10.46298/arima.1989
License
https://about.hal.science/hal-authorisation-v1
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704
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Canard-induced loss of stability across a homoclinic bifurcation

Mathieu Desroches ORCID (1), Jean-Pierre Françoise ORCID (2), Lucile Mégret (2)
(1) Multiscale dYnamiCs in neuroENdocrine AxEs
(2) Laboratoire Jacques-Louis Lions
Abstract
English
his article deals with slow-fast systems and is, in some sense, a first approach to a general problem, namely to investigate the possibility of bifurcations which display a dramatic change in the phase portrait in a very small (on the order of 10−7 in the example presented here) change of a parameter. We provide evidence of existence of such a very rapid loss of stability on a specific example of a singular perturbation setting. This example is strongly inspired of the explosion of canard cycles first discovered and studied by E Benoît, J.-L. Callot, F. Diener and M. Diener. After some presentation of the integrable case to be perturbed, we present the numerical evidences for this rapid loss of stability using numerical continuation. We discuss then the possibility to estimate accurately the value of the parameter for which this bifurcation occurs.
French
Cet article traite de systèmes lents-rapides et constitue en quelque sorte une première approche pour étudier un problème général, celui d'explorer les possibilités de bifurcations qui présentent un changement brutal au niveau du portrait de phase pour un très petit changement de paramètre (de l'ordre de 10−7 dans l'exemple présenté ici). Nous présentons des preuves de l'existence d'une perte brutale de stabilité de ce type sur un exemple spécifique dans un cadre de perturbations singulières. Cet exemple est fortement inspiré de l'explosion de cycles canards initialement découverte par E. Benoît, J.-L. Callot, F. Diener et M. Diener. Après une présentation du cas intégrable que l'on souhaite perturber, nous apportons une preuve numériques de cette perte brutale de stabilité obtenue en utilisant la continuation numérique. Nous discutons ensuite la possibilité d'estimer précisément la valeur de paramètre pour laquelle cette bifurcation se produit.
Keywords
English
  • [INFO]Computer Science [cs]
  • [MATH]Mathematics [math]
  • Slow-fast systems
  • canard solutions
  • Lambert function
  • numerical continuation.
French
  • Systèmes lents-rapides
  • solutions canard
  • fonction de Lambert
  • continuation numérique
Mathematics Subject Classification 2020
  • 34C23 - Bifurcation theory for ordinary differential equations
  • 34E15 - Singular perturbations for ordinary differential equations
  • 34E17 - Canard solutions to ordinary differential equations
  • 37G20 - Hyperbolic singular points with homoclinic trajectories in dynamical systems
  • 70K70 - Systems with slow and fast motions for nonlinear problems in mechanics
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