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具有有限时间尺度分离的慢快系统的 Edgeworth 展开

混沌动力学 2019-02-05 v3 动力系统 概率论

摘要

我们推导了描述慢快系统高斯极限行为修正的 Edgeworth 展开。该 Edgeworth 展开利用转移算子的半群形式实现,其中使用 Duhamel-Dyson 级数渐近地确定时间尺度参数 ε\varepsilon 任意阶的修正项。这些修正项涉及对高阶自相关函数的积分。我们开发了该级数的图示表示法,以控制 ε\varepsilon 渐近展开中的组合复杂性,并提供了前两阶的显式表达式。在形式层面上,所推导的表达式既适用于快动力学为随机的情形,也适用于快动力学完全为确定性的情形。我们通过数值模拟证实了分析结果,并表明我们的方法改进了经典均质化极限,后者仅限于无限时间尺度分离的极限情况。

关键词

引用

@article{arxiv.1708.06984,
  title  = {Edgeworth expansions for slow-fast systems with finite time scale separation},
  author = {Jeroen Wouters and Georg A. Gottwald},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1708.06984},
  year   = {2019}
}

备注

accepted for publication in Proceedings of the Royal Society A