化学反应网络的多时间尺度分析:II. 随机系统
动力系统
2015-12-11 v2
摘要
我们考虑同时包含快反应和慢反应且时间尺度相差很大的化学反应网络的随机描述。我们开发了一种计算算法,可为任意系统生成完整化学主方程的生成元,并展示了如何获得控制慢时间尺度演化的简化方程。这是通过对完整方程应用状态空间分解来实现的,该分解根据特定投影和快系统的不变分布导出简化动力学。简化系统的速率或倾向性被证明是以快速步骤的期望为条件的慢反应速率。我们还证明了简化系统的生成元是一个马尔可夫生成元,并提出了一种用于慢时间尺度动力学的高效随机模拟算法。我们通过模拟几个例子来说明该近似的数值精度。全文使用图论技术来描述反应网络的结构以及在动力学下可访问的状态空间转移。
引用
@article{arxiv.1508.05990,
title = {A Multi-Time-Scale Analysis of Chemical Reaction Networks : II. Stochastic Systems},
author = {Xingye Kan and Chang Hyeong Lee and Hans G. Othmer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.05990},
year = {2015}
}