基本介绍
自然界与社会现象中一般的不连续突变问题,都可归属于基本突变模型所刻画,由其特定的几何形状表示,故探讨突变问题就必须按研究基本突变模型的几何形状。当具有两个控制变数时,最简单的突变模型为尖点型;由于其比较简单,临界曲面也容易构造,且几何直观性强,故属套用最广泛的突变模型。
尖点突变的几何形状
尖点突变,Thorn又称为Rienan-Hugonioc点突变,其势函式为
故相空间为状态变数x以及u、v两个控制变数构成的三维空间;该势函式的临界点为方程的解。故平衡曲面M亦由该方程给出,即其奇点集所相应的方程为,即将式(2)、式(3)联立求解,消去x则可获得分歧集方程,即判别式△描述平衡曲面的方程式(2)是一个3次方程,该类方程或有一实根,或有3个实根,实根的数目和性质可由判别式△和u、v是否取零值而定。将平衡曲面
绘出,如图1所示。设系统的状态是以x、u,v为坐标的三维空间中的一点所代表,则相点必定位于该曲面上,且总是位于曲面的顶叶或底叶,因为中叶是对应于不稳定平衡。平衡超曲面M在控制平面C即u-v中的投影是一种拓扑变换或映射,可用f表示为
即u、v的平稳变化一般都引起x的平稳变化。仅当控制点(u,v)越过分歧集时,将使x产生不连续的突变,亦即如果相点恰好在M曲面终止的边缘上(曲面回折面形成中叶处),则它必定跳跃到另一叶上,这引起x的突变,并产生滞后现象。尖点之中有两个极小点,它们被一个极大点分隔,而尖点之外只有一个极小点,如图1所示。另外,由于当时,v的变化只引起x的光滑变化,故称为正则性态。相应地称v为正则因子。但当u减少到负值时,即时就分裂了M,出现摺叠,x的变化不再连续,故称u为剖分因子。













