Кіріспе
Сиңгулярлық талдау түрі Математикалық талдауда, дәлірек айтқанда микролокальдық талдауда, толқын фронты (жиын) WF(f) функциясының сиңгулярлықтарын кеңістікте ғана емес, сонымен қатар әрбір нүктедегі Фурье түрлендіруіне қатысты сипаттайды. "Толқын фронты" терминін Ларс Хёрмандер шамамен 1970 жылы енгізген.
In mathematical analysis, more precisely in microlocal analysis, the wave front (set) WF(f) characterizes the singularities of a generalized function f, not only in space, but also with respect to its Fourier transform at each point. The term "wave front" was coined by Lars Hörmander around 1970.
Кіріспе
Біраз таныс терминдерде, WF(f) функциясы f-дің сингулярлығын ғана емес (бұл оның сингулярлық қолдауы арқылы сипатталған), сонымен қатар, оның қалай немесе неге сингуляр екенін, сингулярлық пайда болатын бағыт туралы толығырақ мәлімет береді. Бұл ұғым көбінесе кем дегенде екі өлшемде пайдалы, өйткені бір өлшемде тек екі мүмкін бағыт бар. Функцияның бір бағытта сингуляр еместігінің қосымша түсінігі – микролокалды тегістік. Интуитивті түрде, мысал ретінде, ƒ функциясын қарастырайық, оның сингулярлық тірегі функцияның секіру үзілісі бар жазықтықтағы тегіс қисыққа шоғырланған. Қисыққа жанасатын бағытта функция тегіс болады. Керісінше, қисыққа перпендикуляр бағытта функцияның сингулярлығы бар. Функцияның басқа v бағытында тегіс екенін анықтау үшін, функцияны v-ге перпендикуляр бағытта орташалау арқылы тегістеуге тырысуға болады. Егер алынған функция тегіс болса, онда ƒ функциясы v бағытында тегіс деп есептеледі. Әйтпесе, v толқын фронты жиынтығында болады. Формальды түрде, Евклид кеңістігінде ƒ толқын фронты жиынтығы (x₀, v) жұптарының жиынтығының толықтырылысы ретінде анықталады, мұнда барлық (x₀) ≠ 0 және v-ні қамтитын ашық конус Γ бар тест функциясы бар, сондай-ақ, барлық оң бүтін сандар N үшін келесі шамалау орындалады. Мұндағы Фурье түрлендіруін білдіреді. Толқын фронты жиынтығы конустық екенін байқаңыз, яғни егер (x, v) ∈ Wf(ƒ) болса, онда (x, λv) ∈ Wf(ƒ) барлық λ > 0 үшін. Алдыңғы абзацта қарастырылған мысалда толқын фронты жиынтығы – жазықтықтың тангенциалдық шоғырының ішіндегі қисықтың тангенциалдық шоғырының бейнесінің теориялық жиынтық толықтырғышы болып табылады. Анықтамада компактты қолдауға ие функциямен кесілу болғандықтан, толқын фронты жиынтығының түсінігі кез келген дифференциалданатын көптік X-ке көшірілуі мүмкін. Бұл жалпы жағдайда толқын фронты жиынтығы котангенциалдық шоғыр T*(X)-тың жабық конустық ішкі жиыны болып табылады, өйткені ξ айнымалысы табиғи түрде вектордың орнына ковекторға локалданады. Толқын фронты жиынтығы оның X-ке проекциясы функцияның сингулярлық қолдауына тең деп анықталады.
holds for all positive integers N. Here denotes the Fourier transform. Observe that the wavefront set is conical in the sense that if (x,v) ∈ Wf(ƒ), then (x,λv) ∈ Wf(ƒ) for all λ > 0. In the example discussed in the previous paragraph, the wavefront set is the set theoretic complement of the image of the tangent bundle of the curve inside the tangent bundle of the plane. Because the definition involves cutoff by a compactly supported function, the notion of a wave front set can be transported to any differentiable manifold X. In this more general situation, the wave front set is a closed conical subset of the cotangent bundle T*(X), since the ξ variable naturally localizes to a covector rather than a vector. The wave front set is defined such that its projection on X is equal to the singular support of the function.
Мысал
Егер G = D′ Шварц үлестірілімдерінің кеңістігін алсақ және жергілікті функциялар болып табылатын үлестірілімдерді сипаттағымыз келсе, O(Ω) үшін әдебиетте O′M(Ω) деп аталатын классикалық функция кеңістіктерін алуымыз керек. Содан кейін, үлестірілімнің толқын фронты жиынтығының бірінші компонентіне проекциясы – оның классикалық ерекше тірегі, яғни оның шектеуі тегіс функция болатын жиынтықтың толықтырғышы.
Қолданбалар
Толқын фронты жиынтығы, басқалардың ішінде, псевдодифференциалдық операторлармен ерекшеліктердің таралуын зерттеуде қолданылады.