;. Et-tint and . Ai-;-faty-g-g-et-donc-z-g-g, Comme y G (J)toB, z G (f)At (cf)to B). Par conséquent

, A^[cf)to~niAtB\, vol.2

. Ainsi, fito~niAt B, et donc z G 0(ni + i)Af Aé^ = fAt{(j)toB). Par ailleurs, Tini(y\G) < Ai et

A. Textiy-;-c)-=-ni, On a donc Supposons maintenant qu'il existe z G (f>At((J)toB) D g) tel que z ^ fAt[\L(j)toB\{) (Ai)) et z ^ 0(ni + i)A^ j'^o-niAijçjj ^(Ai)). Comme z G (frAt(4>toB), f>~Atz G f>toB (car 0A* est bijective, de réciproque (j)~At)

, Posons x-0~(ni+1)AG. Comme z G fAt((j)toB), x G cf)to~niAtB. Ainsi, t G (f)to~niAtB fl G

, Par conséquent, z G 0(ni+i)At A/1 (Ai), ce qui est contradictoire. On a donc d)At((j)t0B) nG = (f)At ([V<05]0 (Ai)) J 0(ni+1)A*

, Structures lagrangiennes d'équations dissipatives 159

. , Comme [caVf )2x(i) = ^x(t), vol.1

G. C°, «A(Z/1/2) est bien définie, Les dérivées partielles de L vérifient ? d\L(x{t),T-ll2caV\12 x{t),T~lx'{t),t}j =-Vf/(x(f)

. Puisque-x&apos;-g-ac, cfiDXJ2 x-alJ/2 x' G AC

&. De-plus and . Ac, 1. C'est, en fait ici que se justifie la condition sur n du corollaire 2.2 et l'introduction de x, donc <93L(x(#), caT>\12 x(*),x'(?),?) G AC

, + 1 (choix naturel au vue du chapitre 2) plutôt que ai, il aurait fallu ici que x' G AC2

P. Co° and ;. Acq, le choix de {0} x ACq([û,6]) pour les variations est valide et le théorème 9.1 peut être appliqué : (x,0) est une {0} x AC{j([a, 6])-extrémale de l'action-4(Li/2) si et seulement x vérifie, vol.9

, (cVa)1 plutôt que cDai à. l'intérieur du plongement fractionnaire trans paraît dans ce cas particulier. Effectivement, si l'on avait choisit des ordres fractionnaires du type ai, l'évaluation du Lagrangien aurait

, Il aurait, fallu par conséquent imposer x'(a)-0 afin de retrouver (ELk)^, ce qui aurait été trop restrictif dans le cas général. Notons toutefois que dans le cas de la friction, cette condition n'est, pas indispensable puisque seule la dérivée de x'(t)-x1 (a) intervient. Les solutions de (9.1) peuvent donc être obtenues par un principe de moindre action (en minimisant l'action lagrangienne A(Li/f)). L'objectif de Riewe est cette fois atteint pour l'équation de friction linéaire

R. N. Soit-d-un-ouvert-borné-régulier-de, Nous ne nous intéressons plus ici à l'évolution d'une trajectoire x(t) mais à celle d'une fonction u(x,t) G R, avec (x,t) G Ll x [a, 6], appelée champ. La température T(x,t) de la section 1.1.2, la densité de probabilité P{x,t) de la section 6.3 en sont des exemples. Considérons plus précisément l

, Afin de lui associer un Lagrangien fractionnaire, étendons les Lagrangiens aux fonctions de plu

, Alors / u(x). cd<*v(x) dx = Jn dfu(x).v{x) dx

. , Commençons par étendre sur RN les fonctions u, cd^v, dfu et v en les prenant milles si x G RN\Q. Dans ce cas. u(x). cd<*v(x) dx = / u(x). cd<*v(x) dx, Jn-+oo u{x)cd^v{x) dxi dxi

, Le terme entre crochets peut s'écrire sous la forme suivante : C+OO rbi'X / u(x).cd'*v(x)dxi= Ui'X(xi)cx

. «y-cc-j-~ and . Oo,

C. Ui, ). Cl, ;. V{tx-g-cq, and ;. Cq, on peut utiliser la formule d'intégration par parties du corollaire 2.2 : Ui,x{Xi) CXiV*. x Vi)X(Xi) dXi = / ai<xVXi Ui)X(Xi) Vi)X(Xi) dXi, d?u(x)viyX(xi) dxi, G Cl (Q) et v-(v\

, En développant le produit scalaire sur la base canonique, on obtient N / v(x) cV°u(x) dx = Y'' / Vi{x) cu{x) dx

J. Jn and D. , (x) cdc*u{x) dx-f d?Vi{x)u{x) dx

, Structures lagrangiennes d'équations dissipatives 10. Schémas numériques pour les systèmes lagrangiens fractionnaires de discrétisation

. Soit,

, On définit la discrétisation de / par / ^ (fk)o<k<n, où fk = f(tk)

-. Par-conséquent,-si-g-:-rm and . Rp,

. La-dérivée-de-grünwald-letnikov-est-utilisée-ici-pour-discrétiser-la-dérivée-fractionnaire, Définie sur R au chapitre 2, nous avons noté qu'elle coïncidait avec la dérivée de Marchaud, voire de Liouville si la fonction est assez régulière

N. H. Abel, Solutions de quelques problèmes à l'aide d'intégrales définies. Magazin fur Naturvidenskabeme, Aargang I, p.1823

O. P. , Formulation of Euler-Lagrange équations for fractional variational problems, 7. Math. Anal. Appl, vol.272, pp.368-379, 2002.

V. I. Arnold, Mathematical Methods of Classical Mechanics, 1989.

V. V. Afanasiev, R. Z. Sagdeev, and G. M. Zaslavsky, Chaotics jets with multifractal space-time random walk, Chaos, vol.1, issue.2, 1991.

A. Avez, Calcul Différentiel. Masson, 1983.

D. Baleanu and O. P. , Fractional Hamilt.on formalisai within Caputo's dérivative

, Czechoslovak Journal of Physics, vol.56, pp.10-11, 2006.

P. S. Bauer, Dissipative dynamical Systems I, Proc. Nat. Acad. Sri, vol.17, p.311, 1931.

N. H. Bingham, Limit theorems for occupation times of Markov processes, Z. Wa.rsch.einlichkeitsth, vol.17, p.22, 1971.

D. Baleanu and S. I. Muslih, Lagrangian formulation of classical fields within RiemannLiouville fractional dérivatives, Physica. Scripta, vol.72, pp.119-121, 2005.

W. C. Brenke, An application of Abel's intégral équation, Amer. Math. Monthly, vol.29, pp.58-60, 1922.

R. L. Bagley and P. J. Torvik, A theoritical basis for the application of fractional calculus in viscoelasticity, Journal of Rheology, vol.27, pp.201-210, 1983.

R. L. Bagley, P. J. Torvik-;-cresson, and S. Darses, On the fractional calculus model of viscoelasticity behavior, Journal of Rheoloyy, vol.30, pp.133-155, 1986.

, Mathem.atical Physics, vol.48, p.72703, 2007.

E. Cuesta and J. Finat, Image processing by means of a linear integro-differential équa tion. IASTED, pp.438-442, 2003.

J. Cresson and P. Inizan, Irreversibility, least action principle and causality. arXiv, 0812.3529v2, 2008.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00348123

P. Cresson and . Inizan, About fractional Hamiltonian Systems, Physica. Scripta, vol.136, p.14007, 2009.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00865010

P. Cresson and . Inizan, Variational formulations of differential équations and asymmetric fractional embedding, Journal ofMathem.ati.cal Analysis and Applications, 2010.

G. Cristadoro and R. Ketzmerick, Universality of algebraic decays in Hamiltonian Sys tems, Physical Review Letters, vol.100, issue.18, p.184101, 2008.

A. Compte, Stochastic foundations of fractional dynamics, Physical Review E, vol.53, issue.4, pp.4191-4193, 1996.

J. Cresson, Fractional embedding of difFerential operators and Lagrangian Systems, Jour nal of Mathematical Physics, vol.48, issue.3, p.33504, 2007.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00077295

J. Cresson, Inverse problem of fractional calculus of variations for partial differential équations, Commun Nonlinear Sci Num, 2009.

B. V. Chirikov and D. L. Shepelyansky, Corrélation properties of dynamical chaos in Hamiltonian Systems, Physica, vol.13, 1984.

B. V. Chirikov and D. L. Shepelyansky, Asymptotic statistics of Poincaré récurrences in Hamiltonian Systems with divided phase space, Physical Review Letters, vol.82, issue.3, 1999.

A. Dahan-dalmedico, J. L. Chabert, and K. Chemla, Chaos et déterminism,e. Éditions du Seuil, 1992.

F. Dubois, A. C. Galucio, and N. Point, Introduction à la dérivation fractionnaire, théorie et applications, Techniques de l'Ingénieur, AF510, 2010.

R. A. Nabulsi and D. F. Torres, Necessary optimality conditions for fractional actionlike intégrais of variational calculus with riemann-liouville dérivatives of order

, Mathematical Methods in the Applied Sciences, vol.30, pp.1931-1939, 2007.

L. Euler, De Progressionibus Transcentibus, sev Quarum Termini Algebraice Dari Nequeunt, Comment. Acad. Sci. Imperialis Petropolitanae, vol.5, pp.36-57, 1738.

. Feller, An Introduction to Probability Theory and Its Applications, vol.II, 1971.

G. S. Frederico and D. F. Torres, A formulation of Noether's theorem of fractional problems of the calculus of variations, Journal of Mathem,atical Analysis and Applica tions, vol.334, pp.834-846, 2007.

G. S. Frederico and D. F. Torres, Fractional conservation laws in optimal control theory, Nonlinear Dynamics, vol.53, pp.215-222, 2008.

A. C. Galucio, J. Deii, S. Mengué, and F. Dubois, An adaptation of the Gear scheme for fractional dérivatives, Com,put. Methods Appl. Mech. Engrg, vol.195, pp.6073-6085, 2006.

R. Gorenfio and F. Mainardi, Fractional calculus : intégral and differential équations of fractional order, Fractals and Fractional Calculus in Continuum Mecha.ni.cs, 1997.

W. G. Glôckle and T. F. Nonnenmacher, A fractional calculus approach to self-similar protein dynamics, Biophysical Journal, vol.68, pp.46-53, 1995.

M. Giona and H. E. Roman, Fractional diffusion équation on fractals : one-dimensional case and asymptotic behaviour, J. Phys. A : Math. Gen, vol.25, pp.2093-2105, 1992.

P. Guidotti, A new nonlocal nonlinear diffusion of image processing, Journal of Diffe rential Equations, vol.246, issue.12, pp.4731-4742, 2009.

E. Gerolymatou, I. Vardoulakis, and R. Hilfer, Modelling infiltration by means of a nonlinear fractional diffusion model, Journal of Physics D : Applied Physics, vol.39, pp.4104-4110, 2006.

R. Hilfer and L. Anton, Fractional master équations and fractal time random walks, Physical Review E, vol.51, issue.2, 1995.

R. Hilfer, Classification theory for anequilibrium phase transitions, Physical Review E, vol.48, issue.4, pp.2466-2475, 1993.

R. Hilfer, Foundations of fractional dynamics, Fractals, vol.3, issue.3, pp.549-556, 1995.

R. Hilfer, Fractional dynamics, irreversibility and ergodicity breaking, Chaos, Solition & Fractals, vol.5, issue.8, pp.1475-1484, 1995.

R. Hilfer, Applications of Fractional Calculas in Physics, 2000.

R. Hilfer, Fractional évolution équations and irreversibility, Traffic and Granular Flou) '99, 2000.

R. Hilfer, Remarks on fractional time, Time, Quantum and Information, p.235, 2003.

R. Hilfer, Threefold introduction to fractional dérivatives, Anomalous Transport : Foundations and Applications, 2008.

T. Hélie and D. Matignon, Diffusive représentations for the analysis and simulation of flared acoustic pipes with visco-thermal losses, Math. Mod. and Meth. in Appl. Sc, pp.503-536, 2006.

L. Hormander, The Analysis of Linear Partial differential Operators I, 1983.

M. Hirata, B. Saussol, and S. Vaienti, Statistics of return times : A general framework and new applications, Commun. Math. Phys, vol.206, pp.33-55, 1999.

P. Inizan, Compatibility between Hamiltonian formalisms, Int. J. Ecol. Econ. Stal, vol.9, issue.F07, pp.83-91, 2007.

P. Inizan, Homogeneous fractional embeddings, Journal of Mathem.ati.cal Physics, vol.49, issue.8, p.82901, 2008.
DOI : 10.1063/1.2963497

URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00311189

P. Inizan, Fractal traps and fractional dynamics, Fractals, 2010.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00485663

, A numerical experiment on the chaotic behaviour of the solar System, Nature, vol.338, 1989.

A. Lion and C. Kardelky, The Payne effect in finite viscoelasticity : constitutive modelling based on fractional dérivatives and intrinsic time scales, International Journal of Plasticity, vol.20, pp.1313-1345, 2004.

K. Logvinova and M. C. Néel, A fractional équation for anomalous diffusion in a randomly heterogeneous porous medium, Chaos, vol.14, issue.4, pp.982-987, 2004.
DOI : 10.1063/1.1796211

J. Laskar and P. Robutel, High order symplectic int.egrators for pert.urbed Hamiltonian Systems, Celestial Mecha.ni.cs and Dyn.am.ical Astronomy, vol.80, pp.39-62, 2001.

C. Lubich, Discretized fractional calculus, Siam J. Math. Anal, vol.17, issue.3, pp.704-719, 1986.
DOI : 10.1137/0517050

D. Matignon, Stability results for fractional differential équations with applications to control processing, Computational engineering in Systems applications, vol.2, pp.963-968, 1996.

D. Matignon, Introduction à la dérivation fractionnaire, Lois d'échelle, fra.cta.les et ondelett.es. Hermes, 2002.

S. I. Muslih, D. Baleanu, and E. M. Rabei, Fractional Hamilton's équations of motion in fractional time, Central European Journal of Physics, vol.5, issue.4, 2007.

L. D. Meiss, Average exit time for volume-preserving maps, Chaos, vol.7, issue.1, pp.139-147, 1997.
DOI : 10.1063/1.166245

URL : http://arxiv.org/pdf/math/9604236v1.pdf

R. Metzler and J. Klafter, The random walk's guide to anomalous diffusion : a fractional dynamics approach, Pysics Reports, vol.339, p.77, 2000.
DOI : 10.1016/s0370-1573(00)00070-3

L. D. Meiss and E. Ott, Markov-tree model of intrinsic transport in Hamiltonian Systems, Physical Review Letters, vol.55, issue.25, 1985.

A. Morbidelli, Modem Celestial Mechanics, 2002.

K. S. Miller and B. Ross, An introduction to the fractional calculas and fractional differential équations, 1993.

F. Martin-robine, Histoire du principe de moindre action, 2006.

M. M. Meerschaert and H. Scheffler, Limit theorems for contimions-time random walks with infinité mean waiting times, J. Appl. Prob, vol.41, pp.623-638, 2004.
DOI : 10.1017/s002190020002043x

E. W. Montroll and G. H. Weiss, Random walks on lattices, II, Journal of Mathematical Physics, vol.6, pp.167-181, 1965.
DOI : 10.1063/1.1704269

L. E. Marsden and M. West, Discrète mechanics and variational integrators, Acta Numerica, vol.10, pp.357-514, 2001.

A. Oustaloup, X. Moreau, and M. Nouillant, The CRONE suspension, Control Eng. Practice, vol.4, issue.8, pp.1101-1108, 1996.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00568777

K. B. Oldham and J. Spanier, The replacement of Fick's laws by a formulation involving semidifferentiation, J. Electroanal. Chem, vol.26, pp.331-341, 1970.

K. B. Oldham and J. Spanier, The Fractional Calculas, 1974.

Y. Pesin, Existence and genericity problems for dynamical Systems with nonzero lyapunov exponents, Regular and Chaotic Dynamics, vol.12, issue.5, pp.476-489, 2007.

T. Pfitzenreiter, A physical basis for fractional dérivatives in constitutive équations, Z. Angew. Math. Mech, vol.84, issue.4, pp.284-287, 2004.

I. Prigogine, Les lois du chaos. Champs. Flammarion, 1994.

I. Prigogine, Laws of nature, probability and time symmetry breaking, Physica A, vol.263, pp.528-539, 1999.

F. Riewe, Nonconservative Lagrangian and Hamiltonian mechanics, Physical Review E, vol.53, issue.2, p.1890, 1996.

O. P. Sabatier, J. A. Agrawal, and . Machado, Advances in fractional calculas

. Springer, , 2007.

L. Schwartz, Théorie des distributions, 1966.

J. Sabatier, M. Cugnet, S. Laruelle, S. Grugeon, B. Sahut et al., Tarascon. A fractional order model for lead-acid battery crankability estimation

, Nonlinear Sci. Numer. Simulât, vol.15, pp.1308-1317, 2010.

S. G. Samko, A. A. Kilbas, and O. I. Marichev, Fractional intégrais ans dérivatives : theory and applications. Gordon and Breach, 1993.

A. A. Stanislavsky, Probability interprétation of the intégral of fractional order, Theoritical and Mathematical Physics, vol.138, issue.3, 2004.

A. A. Stanislavsky, Hamiltonian formalism of fractional Systems, Eux. Phys. J. B, vol.49, pp.93-101, 2006.

A. I. Saichev and G. M. Zaslavsky, Fractional kinetic équations : solutions and applica tions, Chaos, vol.7, issue.4, pp.753-764, 1997.

M. F. Shlesinger, G. M. Zaslavsky, and J. Klafter, Strange kinetics, Nature, vol.363, pp.31-37, 1993.

V. E. Tarasov and G. M. Zaslavsky, Dynamics with low-level fractionality, Physica A, vol.368, pp.399-415, 2006.

V. E. Tarasov and G. M. Zaslavsky, Fractional équations of kicked Systems and discrète maps, J. Phys. A : Math. Theor, vol.41, 2008.

T. L. Van-don, D. Berg, X. Fanelli, and . Leoncini, Stationary States and fractional dynamics in Systems with long-range interactions, Europhysics Letters, p.89, 2010.

S. Wiggins, Introduction to Applied Nonlinear Dynamical Systems and Chaos, 2003.

W. Wyss, The fractional diffusion équation, J. Math. Phys, vol.27, issue.11, 1986.

G. M. Zaslavsky, Fractional kinetic équation for Hamiltonian chaos, Physica D, vol.76, pp.110-122, 1994.

G. M. Zaslavsky, Renormalization group theory of anomalous transport in Systems with hamiltonian chaos, Chaos, vol.4, issue.1, pp.25-33, 1994.

G. M. Zaslavsky, Chaotic dynamics and the origin of statistical laws, Physics Today, 1999.

G. M. Zaslavsky, Chaos, fractional kinetics, and anomalous transport, Physics Reports, p.371, 2002.

G. M. Zaslavsky, Hamiltonian Chaos & Fractional Dynamics, 2005.

G. M. Zaslavsky, M. Edelman, and B. A. Niyazov, Self-similarity, renormalization, and phase space nonuniformity of hamiltonian chaotic dynamics, Chaos, vol.7, issue.1, pp.159-181, 1997.

A. Zoia, M. C. Néel, and A. Curtis, Continuous-time random-walk model of transport in variably saturated heterogeneous porous media, Physical Review E, vol.81, 2010.

G. M. Zaslavsky, A. A. Stanislavsky, and M. Edelman, Chaotic and pseudochaotic attractors of perturbed fractional oscillator, Chaos, vol.16, p.13102, 2006.
DOI : 10.1063/1.2126806

URL : http://arxiv.org/pdf/nlin/0508018