อ่าน 3 นาที
การเดินสุ่มแบบต่อเนื่อง
ในทางคณิตศาสตร์การเดินสุ่มแบบต่อเนื่องตามเวลา ( CTRW ) เป็นการวางนัยทั่วไปของการเดินสุ่มโดยที่อนุภาคที่เคลื่อนที่จะรอเวลาสุ่มระหว่างการกระโดดแต่ละครั้ง เป็นกระบวนการกระโดดแบบสุ่ม
การเดินสุ่มแบบต่อเนื่อง
ในทางคณิตศาสตร์การเดินสุ่มแบบต่อเนื่องตามเวลา ( CTRW ) เป็นการวางนัยทั่วไปของการเดินสุ่มโดยที่อนุภาคที่เคลื่อนที่จะรอเวลาสุ่มระหว่างการกระโดดแต่ละครั้ง เป็นกระบวนการกระโดดแบบสุ่ม ที่มีการกระจายความยาวของการกระโดดและเวลารอคอยแบบใดก็ได้[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]โดยทั่วไปแล้วสามารถมองได้ว่าเป็นกรณีพิเศษของกระบวนการต่ออายุแบบมาร์คอฟ
แรงจูงใจ
CTRW ได้รับการแนะนำโดยMontrollและWeiss [ 4 ]ในฐานะการวางนัยทั่วไปของกระบวนการแพร่ทางกายภาพเพื่ออธิบายการแพร่ที่ผิดปกติ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น กรณีการแพร่เกินและต่ำกว่าปกติ สูตรที่เทียบเท่าของ CTRW ได้รับจากสมการหลักทั่วไป[ 5 ]มีการสร้างความสัมพันธ์ระหว่าง CTRW และสมการการแพร่ที่มีอนุพันธ์เวลาเศษส่วน[ 6 ]ในทำนองเดียวกัน สมการการแพร่เศษส่วนเวลา-พื้นที่สามารถพิจารณาได้ว่าเป็น CTRW ที่มีการกระโดดแบบกระจายอย่างต่อเนื่องหรือการประมาณค่าต่อเนื่องของ CTRW บนแลตทิซ[ 7 ]
สูตร
การกำหนดสูตรอย่างง่ายของ CTRW คือการพิจารณาถึงกระบวนการสุ่มที่กำหนดโดย
โดยที่ค่าที่เพิ่มขึ้นเป็น ตัวแปรสุ่มอิสระและมีการกระจายเหมือน กัน (iid)ที่มีค่าอยู่ในช่วงและคือจำนวนการกระโดดในช่วงเวลาความน่าจะเป็นที่กระบวนการจะมีค่าณ เวลาจะกำหนดโดย
นี่คือความน่าจะเป็นที่กระบวนการจะใช้ค่าหลังจากมีการกระโดด และนี่คือความน่าจะเป็นที่จะเกิดการกระโดดหลังจากเวลา
สูตรมอนโทรลล์-ไวส์
เราใช้สัญลักษณ์ แทนเวลาที่รอระหว่างการกระโดดสองครั้งของและใช้สัญลักษณ์ แทนการกระจายตัวของเวลาดัง กล่าว การแปลงลาปลาสของถูกกำหนดโดย
ในทำนองเดียวกันฟังก์ชันลักษณะเฉพาะของการกระจายการกระโดดจะได้รับจากการแปลงฟูริเยร์ ของมัน :
สามารถแสดงได้ว่าการแปลงลาปลาส-ฟูริเยร์ของความน่าจะเป็นนั้นกำหนดโดย
สูตร ข้างต้นเรียกว่าสูตร มอนโทรลล์ - ไวส์
ตัวอย่าง
กระบวนการจุดปัวซงเอกพันธุ์เป็นการเดินสุ่มแบบต่อเนื่องตามเวลา โดยมีช่วงเวลาคงอยู่แบบเอกซ์โปเนนเชียล และแต่ละช่วงเพิ่มขึ้นมีค่าเท่ากับ 1 อย่างแน่นอน
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การเดินสุ่มแบบต่อเนื่อง
ในทางคณิตศาสตร์การเดินสุ่มแบบต่อเนื่องตามเวลา ( CTRW ) เป็นการวางนัยทั่วไปของการเดินสุ่มโดยที่อนุภาคที่เคลื่อนที่จะรอเวลาสุ่มระหว่างการกระโดดแต่ละครั้ง เป็นกระบวนการกระโดดแบบสุ่ม
แรงจูงใจ
CTRW ได้รับการแนะนำโดย Montroll และ Weiss [ 4 ] ในฐานะการวางนัยทั่วไปของกระบวนการแพร่ทางกายภาพเพื่ออธิบาย การแพร่ที่ผิดปกติ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น กรณีการแพร่เกินและต่ำกว่าปกติ สูตรที่เทียบเท่าของ CTRW ได้รับจากสมการหลักทั่วไป[ 5 ] มี การ...
สูตร
การกำหนดสูตรอย่างง่ายของ CTRW คือการพิจารณาถึงกระบวนการสุ่มที่กำหนดโดย X ( ที ) {\displaystyle X(t)}
สูตรมอนโทรลล์-ไวส์
เราใช้สัญลักษณ์ แทนเวลาที่รอระหว่างการกระโดดสองครั้งของและใช้สัญลักษณ์ แทนการกระจายตัวของเวลาดัง กล่าว การแปลงลาปลาส ของถูกกำหนดโดย τ {\displaystyle \tau } เอ็น ( ที ) {\displaystyle N(t)} ψ ( τ ) {\displaystyle \psi (\tau )} ψ ( τ ) {\displaystyle \psi (\tau...