×

过阻尼Langevin过程的平均退出时间:边界上有临界点的情况。 (英语) Zbl 1483.31032号

Commun公司。部分差异。方程 46,编号9,1789-1829(2021); 更正同上47,第7号,1536-1538(2022)。
小结:设((X_t){t\geq0}为(mathbb{R}^d)上的过阻尼Langevin过程,即随机微分方程的解\[dX_t=-\nabla f(X_t)\,dt+\sqrt{h}\,dB_t。\]设\(\Omega\subet\mathbb{R}^d\)是一个有界域。在这项工作中,当(X_0=X\In\Omega)时,我们在过程((X_t){t\geq0})的(\Omega\)的平均退出时间的极限(h至0)中导出了新的尖锐渐近等价物(具有最佳误差项\),当函数(f\to\Omega\to\mathbb{R})在(partial\Omega)上有临界点时,这种设置是分子动力学模拟中许多情况下考虑的设置。文献中对此问题进行了广泛的研究,但从未对这种情况进行过处理。该证明主要基于偏微分方程的技术,使用了[D.勒佩特雷克作者SIAM J.Math。分析。52,第1期,581-604(2020年;Zbl 1430.35175号)]它的出发点是势理论中的一个公式。我们还提供了关于从\(\Omega\)的平均退出时间的新的急剧均衡结果。

MSC公司:

31C15号机组 其他空间的潜力和容量
60J60型 扩散过程
第35页 偏微分方程背景下特征值的估计
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 哈尔

参考文献:

[1] 哈恩吉,P。;塔克纳,P。;Borkovec,M.,《反应速率理论:Kramers五十年后》,Rev.Mod。《物理学》,62,2,251-341(1990)·doi:10.1103/RevModPhys.62.251
[2] 盖索,G.D。;Lelièvre,T。;Peutrec,D.L。;Nectoux,B.,跳跃马尔可夫模型和过渡态理论:准静态分布方法,法拉德。讨论,195469-495(2016)·doi:10.1039/C6FD00120C
[3] Lelièvre,T.,《加速动力学:数学基础和算法改进》,《欧洲物理学》。J.Spec.Top,224,12,2429-2444(2015)·doi:10.1140/epjst/e2015-02420-1
[4] Lelièvre,T。;Stoltz,G.,分子动力学中的偏微分方程和随机方法,《数值学报》。,25, 681-880 (2016) ·Zbl 1348.82065号 ·doi:10.1017/S0962492916000039
[5] 苏/伦森,M.R。;Voter,A.F.,《模拟罕见事件的温度加速动力学》,J.Chem。物理学,112,21,9599-9606(2000)·数字对象标识代码:10.1063/1.481576
[6] Voter,A.F.,《加速罕见事件分子动力学模拟的方法》,J.Chem。Phys,106,11,4665-4677(1997)·数字对象标识代码:10.1063/1.473503
[7] Voter,A.F.,《固体中的辐射效应》,动力学蒙特卡罗方法介绍(2005),柏林:施普林格,北约出版单位,柏林
[8] Le Peutrec,D。;Nectoux,B.,双阱势准静态分布和第一出口点密度的重新划分,SIAM J.Math。分析,52,1581-604(2020)·Zbl 1430.35175号 ·doi:10.1137/19M1246432
[9] Le Peutrec,D。;Nectoux,B.,具有Dirichlet边界条件的Witten-Laplacian的小特征值:边界上具有临界点的情况,Ana。PDE(2020年)
[10] 盖索,G.D。;Lelièvre,T。;Peutrec,D.L。;Nectoux,B.,《亚稳态的退出:低能鞍点上退出点分布的浓度》,第1部分,J.Math。Pures Appl,138,242-306(2020年)·Zbl 1445.60055号 ·doi:10.1016/j.matpur.2019.06.003
[11] Nectoux,B.,零白噪声极限下有界域平均退出时间的Sharp估计,马尔可夫过程。相关。菲尔德,26,3,403-422(2020)·Zbl 1452.31017号
[12] Borisov,D。;Sultanov,O.,单势阱动力系统退出时间的渐近分析,J.Differ。Equ.、。,269, 8, 78-116 (2020) ·Zbl 1441.35020号 ·doi:10.1016/j.jde.2020.04.045
[13] Kramers,H.A.,力场中的布朗运动和化学反应的扩散模型,《物理学》,7,4,284-304(1940)·Zbl 0061.46405号 ·doi:10.1016/S0031-8914(40)90098-2
[14] 博维尔,A。;埃克霍夫,M。;盖拉德,V。;Klein,M.,可逆扩散过程中的亚稳态。I.容量和退出时间的夏普渐近,《欧洲数学杂志》。Soc,6,4,399-424(2004)·Zbl 1076.82045号
[15] Nectoux,B.,《分析光谱与分析半经典动态模型》(2017),巴黎大学
[16] Day,M.V.,关于小参数退出问题中的指数退出定律,随机,8,4,297-323(1983)·兹比尔0504.60032 ·doi:10.1080/174425083083244
[17] Day,M.V.,《随机分析、控制、优化和应用》:,噪声诱导出口问题的数学方法,269-287(1999),柏林:施普林格,柏林·Zbl 0922.60051号
[18] Lelièvre,T.、Peutrec,D.L.、Nectoux,B.(2019)。亚稳态的退出:低能鞍点II上退出点分布的浓度(准备中)·Zbl 1445.60055号
[19] 弗里德林,M.I。;Wentzell,A.D.,《动力系统的随机扰动》(2012),柏林:Springer-Verlag出版社,柏林·Zbl 1267.60004号
[20] 马蒂内利,F。;Olivieri,E。;Scoppola,E.,有限和无限维动力系统的小随机扰动:退出时间的不可预测性,J.Stat.Phys。,55, 3-4, 477-504 (1989) ·Zbl 0714.60109号 ·doi:10.1007/BF01041595
[21] 石井,H。;Souganidis,P.E.,《带漂移抛物方程的亚稳定性:第1部分,印第安纳大学数学系》。J、 64,3875-913(2015)·Zbl 1327.35140号 ·doi:10.1512/iumj.2015.64.5559
[22] 石井,H。;Souganidis,P.E.,带漂移抛物方程的亚稳定性:第二部分。印第安纳大学数学系的拟线性案例。J、 66315-360(2017)·Zbl 1387.35052号 ·doi:10.1512/iumj.2017.66.5994
[23] Sugiura,M.,小参数退出问题和奇异摄动问题的渐近行为,琉球数学。J、 14、79-118(2001)·Zbl 1052.58038号
[24] Mathieu,P.,《零白噪声极限下的谱、退出时间和长时间渐近性》,《随机国际J·概率》。斯托恰斯特。过程,55,1-2,1-20(1995)·Zbl 0886.60055号 ·doi:10.1080/17442509508834015
[25] Berglund,N.,Kramers定律:有效性,推导和推广,马尔可夫过程。相关。Fields,19,3,459-490(2013)·兹比尔1321.58035
[26] 迈尔,R.S。;Stein,D.L.,随机退出问题中的限制退出位置分布,SIAM J.Appl。数学,57,3752-790(1997)·Zbl 0874.60072号 ·doi:10.1137/S00361399994271753
[27] 马可夫斯基,B.J。;Schuss,Z.,《退出问题:跨越潜在障碍扩散的新方法》,SIAM J.Appl。数学。,36, 3, 604-623 (1979) ·Zbl 0406.60071号
[28] 马可夫斯基,B.J。;Schuss,Z.,Fokker-Planck算子的特征值和势场扩散平衡方法,SIAM J.Appl。数学,40,2,242-254(1981)·兹比尔0477.60057 ·数字对象标识代码:10.1137/014020
[29] 马可夫斯基,B.J。;舒斯,Z。;Ben-Jacob,E.,Kramers扩散问题的奇异摄动方法,SIAM J.Appl。数学,42,4835-849(1982)·Zbl 0494.76090号 ·doi:10.1137/0142058
[30] Schuss,Z.,《随机过程的理论与应用:分析方法》(2009),柏林:Springer科学与商业媒体,柏林
[31] Devinatz,A。;Friedman,A.,奇摄动Dirichlet问题主特征函数的渐近行为,印第安纳大学数学系。J、 27,1143-157(1978)·Zbl 0384.35011号 ·doi:10.1512/iumj.1978.27.27012
[32] Perthame,B.,《哈密尔顿-雅可比方程中具有吸引奇异性和弱粘度极限的扰动动力系统》,Trans。美国数学。Soc,317,2723-748(1990)·Zbl 0714.35008号 ·doi:10.1090/S002-9947-1990-0943607-3
[33] 北伯格伦德。;Dutercq,S.,对称马尔科夫跳跃过程的Eyring-Kramers定律,J.Theor。概率。,29, 4, 1240-1279 (2016) ·Zbl 1365.60074号 ·doi:10.1007/s10959-015-0617-9
[34] 北伯格伦德。;Gentz,B.,非二次鞍势的Eyring-Kramers定律,马尔可夫过程。相关。菲尔德,16,3,549-598(2010)·Zbl 1234.60076号
[35] 博维尔,A。;盖拉德,V。;Klein,M.,可逆扩散过程中的亚稳态。二、。小特征值的精确渐近性,《欧洲数学杂志》。Soc,7,1,69-99(2005)·Zbl 1105.82025号
[36] Galves,A。;Olivieri,E。;Vares,M.E.,受到小随机扰动的一类动力系统的亚稳态,Ann.Probab,15,41228-1305(1987)·Zbl 0709.60058号 ·doi:10.1214/aop/1176991977
[37] Hérau,F。;希特里克,M。;Sjöstrand,J.,Kramers-Fokker-Planck型算子的隧道效应和对称性,J.Inst.Math。朱西厄,10,3,567-634(2011)·Zbl 1223.35246号 ·doi:10.1017/S147474801100028
[38] 兰迪姆,C。;Mariani,M。;Seo,I.,Dirichlet和Thomson非自洽椭圆算子原理及其在不可逆亚稳扩散过程中的应用,Arch。定额。机械。《分析》,231,2887-938(2019)·Zbl 1412.35093号 ·doi:10.1007/s00205-018-1291-8
[39] Le Peutrec,D。;Michel,L.,不可逆亚稳扩散过程的夏普谱渐近性,Prob。数学。物理(2020)·Zbl 1484.60086号
[40] Miclo,L.,《Schrödingerábasse temperature的幽灵》,公牛出版社。设计科学。数学,119,6529-554(1995)·兹比尔0840.60057
[41] 博维尔,A。;Den Hollander,F.,《元稳定性:潜在理论方法》(2016),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 1339.60002号
[42] Gilbarg,D。;Trudinger,N.S.,二阶椭圆偏微分方程。《数学经典》(2001),柏林:施普林格-弗拉格出版社,柏林·Zbl 1042.35002号
[43] 通风管,A.D。;Freidlin,M.I.,关于小随机扰动下稳定性的一些问题,理论探索。申请,17,2,269-283(1973)·Zbl 0268.93032号 ·数字对象标识代码:10.1137/1117031
[44] Day,M.V.,随机扰动动力系统的指数均衡,SIAM J.Math。Anal,13,4,532-540(1982)·Zbl 0513.60077号 ·doi:10.1137/0513035
[45] Evans,L.C.,偏微分方程,《数学研究生学习》(2010)第19卷,普罗维登斯,RI:美国数学学会,普罗维登斯,RI·Zbl 1194.35001号
[46] Nirenberg,L.,Il Principio di Minimo e Sue Applicazioni Alle Equazioni Funzional,《椭圆偏微分方程》,1-48(2011),柏林:施普林格出版社,柏林
[47] 布里斯,C.L。;Lelièvre,T。;卢斯金,M。;Perez,D.,并行复制动力学的数学形式化,Monte Carlo Methods Appl,18,2,119-146(2012)·Zbl 1243.82045号 ·doi:10.1515/mcma-2012-0003
[48] Lelièvre,T。;Nier,F.,有界域中准平稳分布的低温渐近性,分析。PDE,8,3,561-628(2015)·Zbl 1320.58021号 ·doi:10.2140/apde.2015.8.561
[49] Helffer,B.,《谱理论及其应用》,139(2013),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 1279.47002号
[50] Schwarz,G.,数学课堂讲稿第1607卷,霍奇分解-解决边值问题的方法(1995年),柏林:斯普林格-Verlag出版社,柏林·Zbl 0828.58002号
[51] Sugiura,M.,小参数退出问题中的指数渐近性,名古屋数学。J.,144137-154(1996)·Zbl 0870.58104号 ·doi:10.1017/S0027763000006036
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。