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带随机重置扩散的条件后向与前向时间:一种更新理论方法

统计力学 2022-10-05 v1 数学物理 math.MP

摘要

随机重置可自然理解为支配底层随机过程演化的一个更新过程。在这项工作中,我们从更新理论的视角正式推导了带重置扩散的著名结果。平行于更新理论中的概念,我们引入带重置随机过程的条件后向和前向时间,分别定义为在已知系统当前状态的条件下,自上次重置以来和直到下次重置的时间。我们聚焦于研究在马尔可夫和非马尔可夫重置下的扩散。对于这些情形,我们找到了条件后向和前向时间的PDF,并将其与过程的数值模拟进行比较。特别地,我们发现对于具有渐近形式φ(t)t1α\varphi(t)\sim t^{-1-\alpha}的幂律重置时间PDF,条件后向和前向时间的属性在α\alpha的半整数值处发生显著变化。这是由于扩散的长时标度P(x,t)1/tP(x,t)\sim 1/\sqrt{t}与重置时间PDF之间的复合所致。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.01613,
  title  = {Conditioned backward and forward times of diffusion with stochastic resetting: a renewal theory approach},
  author = {Axel Masó-Puigdellosas and Daniel Campos and Vicenç Méndez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.01613},
  year   = {2022}
}

备注

Submitted to Physical Review E