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稠密极限下随机几何图的连通分支

概率论 2026-04-09 v3

摘要

考虑在 Rd,d2{\bf R}^d, d \geq 2 中具有 C2C^2 边界的连通紧致区域 AA 或单位正方形内的 nn 个独立均匀随机点上的几何图,距离参数为 rnr_n。设 KnK_n 为该图的连通分支数,RnR_n 为不在巨分支中的顶点数。设 SnS_n 为孤立顶点数。我们证明,如果选择 rnr_n 使得 nrndnr_n^d 趋于无穷大但速度足够慢以至于 E[Sn]{\bf E}[S_n] 也趋于无穷大,则当 nn \to \infty 时,KnK_nRnR_nSnS_n 在概率上均渐近于 μn\mu_n,其中(A|A|θd\theta_dA|\partial A| 分别表示 AA 的体积、单位 dd 维球的体积和 AA 的周长)若 d=2d=2μn:=neπn(rn)d/A\mu_n := ne^{-\pi n (r_n)^d/|A|};若 d3d\geq 3μn:=neθdn(rn)d/A+θd11A(rn)1deθdn(rn)d/(2A)\mu_n := ne^{-\theta_d n (r_n)^d/|A|} + \theta_{d-1}^{-1} |\partial A| (r_n)^{1-d} e^{- \theta_d n (r_n)^d/(2|A|)}。我们还给出了当 d3d \geq 3 时以及 d2d \geq 2 的 Poisson 输入在此极限机制下 KnK_nRnR_n 的方差渐近性和中心极限定理。我们将这些结果(以 E[Sn]{\bf E}[S_n] 代替 μn\mu_n)推广到 AA 上的一类非均匀分布。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.02676,
  title  = {On the components of random geometric graphs in the dense limit},
  author = {Mathew D. Penrose and Xiaochuan Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.02676},
  year   = {2026}
}

备注

58 pages, 2 figures