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In this thesis, we study the existence of random periodic solutions of random dynamical systems (RDS) by geometric and topological approach. We employed an extension of ergodic theory to random setting to prove that a random invariant set with some kind of dissipative structure, can be expressed as union of random periodic curves. We extensively characterize the dissipative structure by random invariant measures and Lyapunov exponents. For stochastic flows induced by stochastic differential equations (SDEs), we studied the dissipative structure by two point motion of the SDE and prove the existence exponential stable random periodic solutions.

Dans cette thèse de Doctorat, on étudie dans un premier temps les processus d'Ornstein-Uhlenbeck à valeurs complexes (Zt = Xt + iYt, t ≥ 0), où (Xt, t ≥ 0) et (Yt, t ≥ 0) sont ses coordonnées cartésiennes. En prenant le paramètre du processus d'Ornstein-Uhlenbeck égal à 0, on discute, en particulier, le cas du mouvement brownien plan. Plus précisément, on étudie la distribution de certains temps d'atteinte associés aux nombres de tours autour d'un point fixé. Pour obtenir des résultats analytiques, on utilise et on étend l'identité de Bougerol. Cette identité dit que, pour un mouvement brownien réel Nous développons quelques identités en loi concernant les processus d'Ornstein-Uhlenbeck à valeurs complexes, qui sont équivalentes à l'identité de Bougerol. Ces identités nous permettent de caractériser les lois de temps d'atteinte Tc ≡ inf{t : θt = c}, (c > 0) du processus continu des nombres de tours θt, t ≥ 0 associé au processus d'Ornstein-Uhlenbeck à valeurs complexes Z. De plus, on étudie la distribution du temps aléatoire T−d,c ≡ inf{t : θt= −d ou c}, (c, d > 0) et particulièrement de T−c,c ≡ inf{t : θt=−c, c}, (c > 0). Une étude approfondie de l'identité de Bougerol montre que 1/Au(β), où Au(β) est l'horloge qui intervient dans l'identité de Bougerol, considéré sous une mesure appropriée, changée à partir de la mesure de Wiener, est infiniment divisible. En utilisant les résultats précédents, on estime le temps de rotation moyen, noté TRM. Ce dernier est la moyenne du premier temps pour qu'un polymère plan modélisé comme une collection de n cordes paramétrées par un angle brownien fasse un tour autour d'un autre point (winding). On est ainsi conduit à étudier une somme d'exponentielles i.i.d. avec un mouvement brownien réél en argument. On montre que la position finale satisfait à une nouvelle équation stochastique, avec un drift non-linéaire. Finalement, on obtient une formule asymptotique pour le TRM. Le terme dominant dépend de √n et, notablement, il dépend aussi faiblement de la configuration initiale moyenne. Nos résultats analytiques sont confirmés par des simulations browniennes.

[pt] O estudo das propriedades estatísticas dos sistemas dinâmicos temsido uma área de pesquisa ativa nas últimas décadas. Seu principal objetivoé investigar quando determinados sistemas caóticos determinísticos exibemcomportamento estocástico quando examinados pelas lentes de uma medidainvariante relevante. Algumas das principais ferramentas empregadas naobtenção desses resultados são as propriedades espectrais do operador detransferência. No entanto, determinados sistemas do tipo produto torcido,incluindo cociclos lineares aleatórios e cociclos mistos aleatórios-quaseperiódicos, não se encaixam nessa abordagem. Trabalhos muito recentesobtiveram leis limite para esses sistemas estudando o operador de Markov.O objetivo desta dissertação é explicar como esses operadores podem serusados para derivar leis limite, como Estimativas de Grandes Desvios e oTeorema do Limite Central, para certos sistemas dinâmicos do tipo produtotorcido. / [en] The study of statistical properties of dynamical systems has been an active research area in recent decades. Its main goal is to investigate when certain deterministic chaotic systems exhibit stochastic behavior when examined through the lens of a relevant invariant measure. Some of the key tools employed in deriving such results are the spectral properties of the transfer operator. However, certain skew product systems, including random and mixed random-quasiperiodic linear cocycles, do not fit this approach. Very recent works have obtained limit laws for these systems by studying the Markov Operator. The purpose of this dissertation is to explain how these operators can be used to derive limit laws, such as Large Deviations Estimates and Central Limit Theorem, for certain skew-product dynamical systems.

[pt] Na primeira parte da tese, consideramos difeomorfismos com ciclos heterodimensionais associados a um par de selas P e Q de co-índice dois. Provamos que difeomorfismos com ciclos que possuem no mínimo um par de autovalores centrais do ciclo não real geram ciclos heterodimensionais robustos. Além disso, quando os autovalores centrais são não-reais, os ciclos robustos estão associados as continuações das selas iniciais (ou seja, os ciclos podem ser estabilizados). Na segunda parte deste trabalho estudamos mapas produto cruzado sobre aplicações deslocamento (do tipo Bernoulli) com fibras contrativas e dependência Holder nos pontos da base. Provamos que sistemas que satisfazem a propriedade de cobertura exibem blender simbólicos. Estes blenders são generalizações do blender usual cuja principal característica é que suas direções centrais podem ter qualquer dimensão d maior ou igual que 1. / [en] In the first part of the thesis, we consider diffeomorphisms having heterodimensional cycles associated with a pair of saddles P and Q of co-index two. We prove that diffeomorphisms with cycles, which have at least one pair of non-real central eigenvalues, generate robust heterodimensional cycles. Moreover, when both central eigenvalues are non-real, the robust cycles are associated with the continuation of the initial saddles (i.e. the cycle can be stabilized). In the second part of this work we study skew product maps over Bernoulli shifts with contracting fibers and Holder dependence on the base points. We prove that systems satisfying the covering property exhibit symbolic blenders. These blenders are generalizations of the usual blenders whose main property is that their central direction may have any dimension d greater than or equal to 1.