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非线性代价随机游走:固定预算下所覆盖距离的精确统计

统计力学 2023-12-18 v1

摘要

我们考虑 [Phys. Rev. Lett. 130, 237102 (2023)] 中引入的离散时间非线性代价随机游走模型,其中行走者每次跳跃均被收取费用。非线性代价函数使得慢速/短跳收取固定费用,而快速/长跳的代价与所覆盖距离成正比。本文中,我们在总预算 CC 固定的情况下解析计算了 nn 步所覆盖距离的平均值与方差,以及长度为 nn 的轨迹中长跳/短跳数量的统计(针对指数跳跃分布)。这些可观测量展现出关于变量 C/nC/n 的极为丰富且非单调的标度行为,其可追溯至典型轨迹由长跳/短跳构成的方式及其所导致的“熵”。作为副产品,我们计算了当首末参数均很大时 Kummer 超几何函数之比的渐近行为。所有解析结果均得到数值模拟的证实。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.08966,
  title  = {Nonlinear-Cost Random Walk: exact statistics of the distance covered for fixed budget},
  author = {Satya N. Majumdar and Francesco Mori and Pierpaolo Vivo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.08966},
  year   = {2023}
}

备注

31 pages, 8 figures