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泊松维森多边形的极端距离分布

数值分析 2024-05-14 v1 数值分析 概率论

摘要

泊松点过程提供了一种灵活的框架,用于建模空间中随机点的分布。当空间被划分为每个生成点(来自泊松过程)关联的单元格时,便形成一种几何结构,称为泊松维森切片。这种切片在生物学、材料科学和通信等领域具有广泛应用,维森单元格的统计属性揭示了观察现象背后潜在过程的关键洞察。本文聚焦于泊松维森切片的一种新兴距离度量,目前仅在生成点密度趋于无穷大时才被探讨其统计与几何属性。我们的工作针对齐次泊松点过程进行研究,具体描述了在R2\mathbb{R}^2中任意点密度下,生成维森区域与其相应顶点之间最小和最大距离的累积分布函数。为此,我们进行10810^8个维森单元格的蒙特卡洛仿真,并拟合经验累积分布函数至广义Gamma、Gamma、Log正态、Rayleigh和Weibull分布。分析比较了这些拟合方式在均方根误差和最大绝对偏差上的表现,结果显示广义Gamma分布是齐次泊松维森切片中描述这些距离的最佳拟合模型。此外,我们给出广义Gamma分布参数的最大似然估计及其95%置信区间,并提供计算最大最小值距离的算法。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.07371,
  title  = {Extreme Distance Distributions of Poisson Voronoi Cells},
  author = {Jaume Anguera Peris and Joakim Jaldén},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.07371},
  year   = {2024}
}