广义速率定律下非线性化学反应系统的最优涨落

本文研究具有 N 个物种、M 个反应且速率定律为一般形式的化学反应系统的最优涨落。在大容积极限下，此类模型的大涨落几乎必然发生在称为最优路径的区域，这是 Freidlin-Wentzell 理论的一个基本结果，在生化学中至关重要，因为它揭示了罕见噪声现象（如从稳定状态吸引域的逃逸以及不同亚稳态之间的转换）背后几乎确定的机制。本研究通过一种称为先验概率的量量，分别在非平稳和平稳情形下提出了对最优涨落的另一种描述。我们推导了它们的演化规律，显示其与指定概率分布族的时间反演之间的关系。随后，我们证明了反向过程的大数定律和中心极限定理。在此过程中，先验方法自然地推广到本文所述的情况，从而表明最优涨落与化学反应模型的时间反演之间存在强烈联系。