尖点突变模型

摘要： 突变是工程实践过程中广泛存在的现象.当系统的状态发生跳跃性变化时,基于微积分的传统数学建模方法精度较低,人工神经网络等机器学习算法无法对突变现象作出合理的解释.基于突变理论的尖点突变模型可以用来解释系统状态的不连续变化,然而在输入变量维度较大的情况下,传统的尖点突变模型复杂度高且精度较差.为了解决这一问题,提出了一种基于变量选择的尖点突变模型的两步构建方法.第一步,利用多模型集成重要变量选择算法(MEIVS)量化待选变量的重要性并提取重要变量;第二步,基于极大似然法(MLE)利用所提取的重要变量构建尖点突变模型.仿真结果表明,在具有突变特征的数据集上,通过MEIVS降维后的尖点突变模型在评价指标上优于线性模型、Logistic模型和通过其他方法降维的尖点突变模型,并且可以用来解释研究对象的不连续变化.

摘要： 为实现定量研究微波加热发生的热失控现象,提出一种基于突变理论尖点模型的微波加热过程的热失控分析方法。首先,通过微波加热的能量势函数推导出热失控发生的理论判据。在微波加热热失控尖点模型构建过程中,引入微波加热能量作为势函数,从而用尖点突变模型对热失控现象进行描述,进一步得到判断热失控的充要判据及临界温度表达式。其次,在采用有限元方法对微波加热陶瓷介质进行定量模拟过程中,将解析表达的热失控判据进行有限元数值计算及临界温度表达融合判断,从而实现微波加热过程热失控定量分析。最后对微波加热固体陶瓷的热失控过程进行数值模拟。研究结果表明:本研究构造的尖点突变模型能定量描述热失控现象;通过与有限元方法数值模拟微波加热陶瓷固体介质过程进行比较验证,可知提出的热失控尖点突变模型具有可行性和有效性。

摘要： 为了探讨钢筋混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂过程,基于断裂试验同步采集的声发射信号建立灰色尖点突变模型,识别断裂过程的临界突变点,分析能量释放率、振铃计数等声发射参量随时间变化的规律以及三维损伤定位.结果表明:能量释放率等参量在跨中开裂和临界荷载时出现突增,基于振铃计数率的灰色-尖点突变模型可以有效判别钢筋混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂过程的裂尖起裂、跨中开裂和临界荷载3个状态,试件断裂过程中跨中附近存在大量损伤.研究成果可以为混凝土结构裂缝稳定性分析及预警系统的建立提供基础.

摘要： 为研究坍塌事故的发生机理,探索建筑施工系统随风险因素变化而发生坍塌事故的过程,有效预防坍塌事故的发生。基于突变理论,将建筑施工系统中人的因素、物的因素、环境因素和管理因素作为系统的控制变量,建筑施工系统的安全状态作为状态变量,建立坍塌事故随时间变化的动态尖点突变模型,通过模型分析事故致因的演化机理。利用2013~2019年中国发生的237例坍塌事故报告,对系统的控制变量、固有特征量、关键参数和系统的突变风险值进行量化。选取典型坍塌事故案例,建立风险-事故突变树,以表明事故的具体发生过程和风险因素之间的关系。利用Python对坍塌事故的尖点突变数据进行仿真,对事故发生机理进行定性和定量的分析,验证该模型的有效性。研究结果表明:当系统的2个控制变量发生突跳且与分叉集相交时,系统才有可能发生突变,进而发生坍塌事故,事故严重程度与控制变量的突跳值相关。系统中风险能量的释放导致风险值的积累,坍塌事故的发生是系统风险值不断积累的过程。可以通过改变控制变量的状态来降低坍塌事故的发生概率,提前进行人工干预,减小突跳值,防止事故的恶化。该尖点突变模型能够阐述建筑施工系统的突变机理,为坍塌事故的预防和控制提供新思路。

摘要： 近年来,在流域来水来沙减少和河口尾闾不断改道变迁的情势下,黄河三角洲除现行河口口门附近外,其他区域都表现出不同程度的侵蚀。孤东海岸是黄河三角洲侵蚀最强烈的区域,海床冲刷演变过程与冲刷动力机制被广泛关注,但其冲刷平衡深度及冲刷极限深度却一直没有定论。基于尖点突变理论,针对近岸泥沙运动特征,推导出海床冲刷平衡深度预判公式;通过预判公式计算得到孤东近海海床冲刷平衡深度为6.5~7.5 m,与海岸剖面演变过程分析得到的冲刷极限深度6.8~7.2 m一致,证明了泥沙突变模型在预测海床冲刷中的适用性。预判结果表明:孤东海岸堤前海床还将持续冲刷2 m左右,加强海堤防护工程日常维护十分必要。

摘要： 针对隧道洞口浅埋段多位于覆盖层、坡积层或风化严重的软弱破碎岩体中,极易发生失稳破坏的现实问题,以某隧道为工程背景,提出1种基于突变理论的隧道洞口浅埋段软弱围岩失稳分析方法.根据隧道围岩失稳情况,建立隧道洞口浅埋段围岩力学模型,采用Weibull分布函数,描述隧道上覆软弱地层的本构关系;根据总势能原理建立围岩失稳破坏的尖点突变模型,导出围岩失稳的力学判据;将地表沉降监测数据和尖点突变模型进行有效融合,建立隧道围岩稳定性预测模型,导出围岩稳定性判别式;以隧道5处典型断面为例,选取出现明显失稳征兆之前的7 d监测数据进行验证.结果表明:隧道洞口浅埋段围岩失稳与上覆地层的应变软化程度、刚度比及含水率相关;隧道围岩失稳力学判据和稳定性判别式的判别结果与现场实际围岩情况一致;利用地表沉降数据建立的围岩稳定性判别式来预测围岩的稳定性是合理可行的.

摘要： 为减少水利工程高危作业突发事件形成,控制事件影响,在分析高危作业施工安全风险影响因素的基础上,得出突发事件演化机理图;结合突变理论,将内在动因和外在诱因作为控制变量、施工安全动态作为状态变量,构建水利工程高危作业突发事件尖点突变模型.通过模型进一步分析事件形成过程,阐述分裂因子和正则因子在突发事件前、后的作用及事件演化轨迹,同时总结出安全作业(2种)、外因隐患作业、内因隐患作业、危险作业(2种)共6种施工安全状态,进而提出突发事件的预防措施、控制措施、应急措施.研究表明:作业人员素质的提升是避免突发事件形成的关键因素,管理人员的行为在事件发生前后极具影响力.该模型研究对水利工程领域中的高危作业安全保障作出了进一步的理论探索.

摘要： 为验证采用隧道断面面积变形率判定围岩稳定性方法的工程可行性,依托某在建隧道工程进行三维激光扫描和常规监控量测的现场测试,获取监测断面的面积变形和特征点收敛数据,并对数据进行分析.研究结果表明:三维激光扫描的隧道断面变化率趋势能较好地反映隧道围岩稳定性状态;对比两种方法所得到的监测断面特征点部位的收敛曲线,可知其趋势一致、数量级接近.研究结果验证了三维激光扫描用于隧道监控量测及围岩稳定性判识的可行性,并且三维激光扫描所得到的隧道断面变化趋势信息更为丰富.

摘要： 基于泥沙突变理论,针对海底管线冲刷下泥沙的运动特征,建立恒定流作用下的泥沙起动模式,确定希尔兹数、无量纲参数、冲刷坑深度之间相互作用的非线性方程,推导了恒定流作用下海底管线冲刷坑深度的预测公式。将相同条件下该公式的计算结果与前人的试验资料进行了对比,可发现尽管计算结果存在一定的误差,但也基本能满足对冲刷坑深度的预测和判断,从而证明了泥沙突变模型在预测海底管线冲刷坑深度中的适用性。

摘要： 为揭示开挖扰动下矿柱损伤破裂失稳的细观机制,以盘龙铅锌矿采场间柱破裂为原型,运用PFC2D对其破坏机理进行反演分析,建立基于声发射累计数的尖点突变失稳判别模型.研究结果表明:采空区上方形成压力拱,拱内岩体自重转移到附近围岩和矿柱,产生应力集中;矿柱受压逐渐产生损伤,其损伤破裂失稳演化过程分为3个阶段:弹性阶段、屈服阶段、失效阶段;矿柱内部以拉裂纹为主,细观破坏形式主要为拉伸破坏,宏观表现为剪切滑移破坏.经验证,基于声发射累计数的尖点突变模型能够有效判别矿柱失稳状态.

摘要： 为帮助解释人员从地震数据中快速拾取反射结构，认清地震反射特征与地质构造之间的关系，人们尝试各种算法对地震反射同相轴进行自动追踪，目前已经发展的两类地震反射同相轴追踪方法有：①直接通过地震数据反演地下反射系数序列的地震反褶积方法。该方法主要用于叠前地震资料分析；②地震反射同相轴直接检测方法。该方法主要用于叠后地震资料分析。本研究属于地震反射同相轴直接检测方法的范畴，是通过应用突变理论中尖点突变模型对地震反射同相轴进行自动追踪的。

摘要： 三峡水库蓄水营运期间，研究库岸边坡稳定性演变趋势具有重要意义。依据斜坡系统的尖点突变模型，把潜在滑面概化为弹性段和应变弱化段，基于港口岸坡岩土体周期性浸泡(次数)实验，岩土体抗剪强度参数衰减，把获得的岩土介质的软化特征函数引入到库岸边坡失稳尖点突变模型中，通过尖点突变模型失稳的力学判据，获取了岸坡失稳时间的预测模型。以奉节白马港岸坡为例，基于其尖点突变力学判据，得出了白马港岸坡经历库水一年一度的50次(年)的升降运行，很可能发生突变失稳。

摘要： 针对降雨作用下堆积层滑坡动力失稳问题，考虑滑坡后缘裂隙积水作用，提出了一个简单的力学模型。由滑坡系统在平衡曲面上时处于准静态状态，得到系统的总势能函数，建立了滑坡系统动力失稳的尖点突变模型，给出了滑坡动力失稳问题的一般方程，得到了滑坡系统失稳前后的变形跳跃幅值、能量释放量和滑体弹冲剧发速度的一般表达式，基于Weibull分布的滑动带岩土体本构关系为其特例。通过对尖点突变模型临界状态的分析，得出降雨作用下堆积层滑坡动力失稳是内因和外因共同作用的结果，深化了对滑坡失稳机理的认识。

摘要： 大坝运行状态评判一直是大坝安全监测中的重要课题,本文通过改进的未确知滤波法并结合环境量对原型观测资料中的粗差进行识别并去除,保留异常值,通过基于时效分量的尖点突变模型对大坝的健康状态进行评判,实例表明:改进的未确知滤波法和基于时效分量的尖点突变模型可应用于评判大坝运行性态.

摘要： 为了揭示气体钻井揭开裂缝性致密砂岩储层发生岩爆的机理,运用非线性动力学理论的重要分支——突变学理论对气体钻井岩爆的机理和岩爆发生条件进行了定性分析.研究可能发生岩爆的致密砂岩系统的内在动力特征,通过建立岩爆的尖点突变模型,较为直观的对岩爆的孕育和激发过程做出了系统理论分析,得出了岩爆起动的突变机制和条件,从而为气体钻井岩爆灾害防治提供理论依据.

摘要： 应用基于突变理论的行人流运行状态识别方法研究了建立异常状态预警系统的可行性.通过分析综合客运枢纽内部行人流宏观特性参数之间的关系,建立了行人流运行状态尖点突变模型,探讨了行人流状态变化过程.用北京市西直门综合枢纽内调研数据进行了模型验证和参数标定.研究表明所建立的尖点突变模型,可以有效地进行运行状态识别研究,为建立预警系统提供依据.

摘要： 传统企业理论在静态均衡分析框架中未能对企业成长呈现出的多样性、复杂性和异质性做出合理而全面地解释。但本文基于知识创新能力来探讨科技型中小企业的成长性,以崭新的视角解释了“相关多元化悖论”。本文通过构建一维状态空间的基本演化方程和势函数,建立了科技型中小企业成长的自组织结构模型-尖点突变模型。通过分析企业成长驱动力及其成长路径的选择,可以得到以下基本结论：(1)企业在原有技术范式下的成长是不稳定状态。随着知识创新的深入和竞争优势的丧失,企业会逐渐产生对新技术进行搜寻的动机,最终收敛于新旧范式交替中的突变式成长路径。(2)进入到技术创新为主的突变阶段,正负熵决定了企业成长路径是否发生突变的边界条件。

摘要： 随着清明节被确定为国定假日，公墓人群拥挤踩踏事故逐步上升为大型公共聚集场所的主要突发事故类型之一，为了防止这类事故带来的危害，需要从理论高度开展对人群，即拥挤踩踏事故承载体的研究。因此提出通过对拥挤人群势函数的变换，建立人群拥挤的尖点突变模型。得到的结论可以用于实践中预防人群拥挤事故的发生。

摘要： 重力坝失稳宏观表现为从一种连续性状突然跳跃到不连续性状的突变现象。突变理论作为研究突变现象的理论和方法,可以为重力坝稳定性分析和评价提供很好的手段和工具。借助坝工领域知识和突变理论,基于大坝安全变形监测资料,以大坝变形时效分量为大坝系统演化的状态变量,研究并构建了重力坝稳定性的尖点突变监控模型,并利用Delphi进行了软件模块的设计和研发,以期实现重力坝稳定性的实时监控。

摘要： 重力坝失稳宏观表现为从一种连续性状突然跳跃到不连续性状的突变现象。突变理论作为研究突变现象的理论和方法,可以为重力坝稳定性分析和评价提供很好的手段和工具。借助坝工领域知识和突变理论,基于大坝安全变形监测资料,以大坝变形时效分量为大坝系统演化的状态变量,研究并构建了重力坝稳定性的尖点突变监控模型,并利用Delphi进行了软件模块的设计和研发,以期实现重力坝稳定性的实时监控。

摘要： 本发明公开了一种基于尖点突变和量子粒子群优化的道路通行能力评价方法，首先以交通流的车速为状态变量，流量和车道时间占有率为控制变量建立突变模型，用交通流的部分时间段数据确定模型参数，通过已确定的模型，可以得到该选定路段维持畅通状态的最小速度。从而完成对该道路的评价。本发明能够有效的提高评价道路的准确性和工作效率。

摘要： 本申请涉及一套用于水稻基因组碱基定点替换的人工系统及定点突变方法。该人工系统包括：第I调节元件，其包括能够编码如氨基酸序列I的核苷酸序列；其中所述氨基酸序列I选自SEQ ID Nos.1‑6中的一种；第II调节元件，其包括依次从5’端到3’端的第II‑1核苷酸序列和第II‑2核苷酸序列；所述第II‑1核苷酸序列包括靶核苷酸序列，所述第II‑2核苷酸序列包括来源于化脓链球菌的sgRNA核酸序列，第II‑1核苷酸序列与第II‑2核苷酸序列转录融合，其产物能引导第I调控元件编码的蛋白至目标生物基因组中待突变的靶位点处，并将靶位点处的C诱导突变为T、A和G中的一种；或G突变为A、T和C中的一种。

摘要： 本发明公开一种基于尖点突变理论的钻井井壁竖向稳定性分析方法，包括：S1、构建钻井井壁竖向力学模型，基于所述力学模型获取钻井井壁变形挠度曲线；S2、基于所述钻井井壁竖向力学模型、所述钻井井壁变形挠度曲线，构建等断面钻井井壁的总势能函数；S3、基于所述等断面钻井井壁的总势能函数，构建等断面钻井井壁的失稳突变模型；S4、基于等断面钻井井壁的失稳突变模型，通过尖点突变理论获取钻井井壁的临界深度值；所述钻井井壁的临界深度值包括满水状态下钻井井壁的临界深度值、非满水状态下钻井井壁的临界深度值。本发明适用于不同水位状态下的稳定性分析，分析结果可靠性高，为钻井井壁竖向稳定性分析提供了一种新的定量分析方法。

摘要： 本发明公开了一种基于尖点突变和量子粒子群优化的道路通行能力评价方法，首先以交通流的车速为状态变量，流量和车道时间占有率为控制变量建立突变模型，用交通流的部分时间段数据确定模型参数，通过已确定的模型，可以得到该选定路段维持畅通状态的最小速度。从而完成对该道路的评价。本发明能够有效的提高评价道路的准确性和工作效率。

摘要： 本发明公开了人基因CHD1位点突变和检测CDH1基因的多个位点突变的试剂盒，与CDH1阴性参考序列NG_008021.1相比，所述人基因CHD1发生c.2164+66AC位点突变。包括CDH1基因的c.2076TC、c.1937‑13TC、c.2164+66AC和c.2164+17dupA位点突变；采用Sanger测序技术，可用于快速检测遗传性胃癌患者体内CDH1基因的c.2076TC、c.1937‑13TC、c.2164+66AC和c.2164+17dupA位点突变情况。利用本发明完成的检测结果准确，对遗传性胃癌的临床鉴别诊断有重要的参考意义。

摘要： 本发明涉及一种产生基因点突变的融合蛋白及基因点突变的诱导方法。本发明找到了多种新的胞核嘧啶核苷脱氨酶，通过与nCas9/dCas9为代表的突变型核酸酶组合，得到的新融合蛋白能对位于前间隔序列1‑16位的胞嘧啶(前间区序列邻近基序(PAM)的NGG序列定为21‑23位)实现有效的C‑T碱基突变，且不同的胞核嘧啶核苷脱氨酶为基础的融合蛋白，其可突变范围各有差异。本发明可实现更广范围、更精细的C‑T单碱基替换，拓宽单碱基编辑工具的应用。

摘要： 本发明提供用于鼠伤寒沙门氏菌基因靶向点突变的重组质粒，所述重组质粒含有Kan抗性基因与sacB基因片段。本发明还提供应用该重组质粒进行鼠伤寒沙门氏菌基因靶向点突变的方法。本发明结合red同源重组系统和自杀性质粒构建系统这两种方法的优点，成功构建了同时具备以上两种功能的重组质粒，同时本发明还结合了目前成熟的商品化的对质粒中基因进行点突变的试剂盒，成功的对鼠伤寒沙门氏菌进行了基因的靶向点突变。

摘要： 本发明涉及一种基于尖点突变模型的微波加热碳化硅陶瓷的温度控制方法，本发明使用尖点突变模型定量研究加热过程中的热失控现象，并得到判断热失控发生与否的稳态判据及热失控临界温度表达式。其次，综合考虑影响系统稳定性的因素，通过有限元方法数值计算可判断某一时刻温度是否发生突跳，并获取热失控的临界温度。然后，采用变指数趋近律滑模变结构控制方法，设计合理的滑模切换面和控制律，即可在加快加热过程的同时确保物料不被烧毁。本发明能够定量研究热失控发生的条件，定量分析微波加热过程中温度的变化情况，同时，采用变指数趋近律滑模控制方法能根据系统状态有目的地不断变化，且响应速度快、鲁棒性强，可实现加热过程的动态控制。

摘要： 本发明公开了一种基于尖点突变模型的除霜控制方法，确定机组状态变量与控制变量的个数，基于突变理论中的尖点突变模型分析空气源热泵机组运行中的状态变量与控制变量，根据尖点突变模型的势函数、平衡曲面方程、奇点方程、分叉集方程，以及标准化处理的状态变量、控制变量构建判别除霜启动时间点的指标模型。依据实验测试结果，选取特征参数作为指标模型的状态变量与控制变量。根据典型制热周期数据，利用多元线性回归求解模型参数。在机组的后续运行过程中，依据模型计算得到的指标值判断除霜启动时间点。本方法可以自然避免“无霜除霜”的误除霜现象，并有效避免“有霜不除”的误除霜现象。

摘要： 本发明涉及一种基于尖点突变模型的微波加热碳化硅陶瓷的温度控制方法，本发明使用尖点突变模型定量研究加热过程中的热失控现象，并得到判断热失控发生与否的稳态判据及热失控临界温度表达式。其次，综合考虑影响系统稳定性的因素，通过有限元方法数值计算可判断某一时刻温度是否发生突跳，并获取热失控的临界温度。然后，采用变指数趋近律滑模变结构控制方法，设计合理的滑模切换面和控制律，即可在加快加热过程的同时确保物料不被烧毁。本发明能够定量研究热失控发生的条件，定量分析微波加热过程中温度的变化情况，同时，采用变指数趋近律滑模控制方法能根据系统状态有目的地不断变化，且响应速度快、鲁棒性强，可实现加热过程的动态控制。