強橫截條件

強橫截條件

強橫截條件亦稱幾何式橫截條件,結構穩定系統的基本條件之一。微分動力系統的研究指出:若系統滿足公理 A 和強橫截條件,則系統是結構穩定的。人們通常把這類系統稱為是公理A結構穩定系統。現已得到對微分同胚和向量場,結構穩定系統等價於公理A結構穩定系統。

基本介紹

  • 中文名:強橫截條件
  • 外文名:strong transversality condition
  • 適用範圍:數理科學
簡介,公理A,

簡介

強橫截條件是在公理 A 條件下為保證結構穩定性而進一步提出的一個條件。這個概念在流和離散系統中形式上平行地出現,這裡就離散情形加以說明。在公理 A 條件下,流形 M 的每個點正向都趨向某個基本集,實際上與基本集中的某個點正向漸近,即共處於同一穩定流形之中。負向也如此。因此,在公理 A 條件下,M 的每個點x 的穩定流形 Ws(x) 和不穩定流形Wu(x)都是可微的浸入子流形。
如果對任意兩點
作為可微子流形橫截相交,稱一個公理 A 微分同胚滿足強橫截條件。
羅賓(J.Robbin) 和魯賓遜(R.C.Robinson) 證明,一個微分同胚如果滿足公理 A 和強橫截條件,則是結構穩定的。這是20世紀70年代微分動力系統的一個主要成果。

公理A

這是斯梅爾為刻畫結構穩定性提出的一種關於非遊蕩集的條件。這個概念在流和離散系統中形式上平行地出現,但由於基礎是雙曲集的概念,實際上蘊涵著重要的不同。這裡就離散情形加以說明。
稱一個微分同胚f滿足公理 A,如果非遊蕩集Ω(f) 為雙曲集,並且周期點在Ω(f) 中稠密。公理 A 微分同胚的特徵是,非遊蕩集分解成有限個互不相交的拓撲傳遞的[雙曲]緊不變集,稱作基本集
一個微分同胚的動力性態主要體現在非遊蕩集上,或更大一點,鏈回歸集上。至於遊蕩部分,或非鏈回歸部分,則比較簡單。鏈回歸分解為互不相交的、不可分解的緊不變集,稱為鏈傳遞分支。一個鏈傳遞分支本身可能有複雜的動力形態。但造成動力形態高度複雜的一個更為嚴重的原因是,一個微分同胚可能有,甚至可能在擾動下持續地有,無窮多個鏈傳遞分支。
相比之下,公理 A 微分同胚由於只有有限個鏈傳遞分支,動力形態就相對簡單(即使各個鏈傳遞分支內部可能有斯梅爾馬蹄那樣的複雜程度)。如果把馬蹄這樣的不變集看成是一個複雜化了的“鞍點”,把雙曲吸引子和排斥子看成是一個複雜化了的“匯點”和“源點”,那么公理 A 微分同胚就在更高的複雜度下類比於一個莫爾斯-斯梅爾微分同胚。
在公理 A 的條件基礎上,再加上無環條件或強橫截條件,就是斯梅爾提出的、後來被證明為Ω 穩定和結構穩定的充分條件。

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