×

\(varphi)-熵:福克-普朗克方程和动力学福克-普朗克方程的凸性、矫顽力和弱矫顽力。 (英语) Zbl 1411.82032号

小结:本文致力于研究(varphi)-熵在整个空间中应用于Fokker-Planck方程和动力学Fokker-Planck方程,并有约束条件。所谓的(varphi)-熵是Lyapunov泛函,它通常在Gibbs熵和(text{L}^2)估计之间插值。在Fokker-Planck型扩散方程的情况下,我们回顾了它们的一些性质,给出了新的简化证明,然后将这些方法应用于具有位置和速度的相空间上的动力学Fokker-Planck方程。在动力学水平上,由于扩散只作用于速度变量,因此输运算子在弛豫过程中起着至关重要的作用。这里我们采用了(文本{H}^1)的观点,并建立了一个急剧的衰减率。我们的目标不是给出一般但在数量上模糊的估计,而是考虑简单的案例,对可用的方法进行基准测试,并在关键示例上获得精确的估计。一些(varphi)-熵引起了改进的熵产生不等式,因此,非退化扩散方程解的熵估计的衰减速度更快。我们证明,更快的熵衰减也保持在远离平衡的动力学水平上,并且只有在渐近状态下才能达到最佳衰减速率。

MSC公司:

82C40型 含时统计力学中的气体动力学理论
76P05号机组 稀薄气体流动,流体力学中的玻尔兹曼方程
35K65型 退化抛物方程
35H10型 亚椭圆方程
第35页 偏微分方程背景下特征值的估计
83年第35季度 弗拉索夫方程
84年第35季度 福克-普朗克方程
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Achleitner,F.、Arnold,A.和Carlen,E.A.,《关于线性弱强迫BGK模型》,载于《从粒子系统到偏微分方程III》,第162卷(Springer,2016),第1-37页·Zbl 1353.35113号
[2] Achleitner,F.、Arnold,A.和Stürzer,D.,非对称Fokker-Planck方程中的大时间行为,Riv.数学。帕尔马大学(N.S.)6(2015)1-68·Zbl 1342.35394号
[3] Ané,C.,Blachère,S.,Chafaè,D.,Fougères,P.,Gentil,I.,Malrieu,F.,Roberto,C.和Scheffer,G.,Sur les Inégalit S de Sobolev Logarithmiques,第10卷(法国数学协会,2000年)。由多米尼克·巴克利和米歇尔·勒杜克斯作序言·Zbl 0982.46026号
[4] Arnold,A.,Bartier,J.-P.和Dolbeault,J.,对数Sobolev和Poincaré不等式之间的插值,Commun。数学。科学5(2007)971-979·Zbl 1146.60063号
[5] Arnold,A.和Dolbeault,J.,精炼凸Sobolev不等式,J.Funct。分析225(2005)337-351·兹比尔1087.35018
[6] A.Arnold和J.Erb,带线性漂移的弱强迫和非对称Fokker-Planck方程的夏普熵衰减,预印本(2014),arXiv:1409.5425。
[7] Arnold,A.,Markowich,P.,Toscani,G.和Unterreiter,A.,关于Fokker-Planck型方程的凸Sobolev不等式和收敛到平衡点的速度,Comm.偏微分方程26(2001)43-100·Zbl 0982.35113号
[8] Bakry,D.,Cattiaux,P.和Guillin,A.,遍历连续马尔可夫过程的收敛速度:Lyapunov vs.Poincaré,J.Funct。分析254(2008)727-759·Zbl 1146.60058号
[9] Bakry,D.和Esmery,M.,《扩散超压缩》,收录于《概率标准XIX》(1 9 8 3/8 4),第1123卷(Springer,1985),第177-206页·Zbl 0561.60080号
[10] Barthe,F.、Cattiaux,P.和Roberto,C.,指数和高斯之间的插值不等式,Orlicz超压缩性和等周性,Rev.Mat.Iberoam.22(2006)993-1067·Zbl 1118.26014号
[11] Barthe,F.和Roberto,C.,实线上概率测度的Sobolev不等式,Studia Math.159(2003)481-497。在Aleksander Pełczynski教授70岁生日之际致敬他(波兰人)·Zbl 1072.60008号
[12] Bartier,J.-P.和Dolbeault,J.,凸Sobolev不等式和谱间隙,C.R.数学。阿卡德。科学。巴黎342(2006)307-312·Zbl 1086.60013号
[13] Bartier,J.-P.,Dolbeault,J.,Ilner,R.和Kowalczyk,M.,《含时系数或退化系数的线性漂移扩散方程的定性研究》,数学。模型方法应用。科学.17(2007)327-362·Zbl 1117.35030号
[14] Baudoin,F.,Bakry-Emery会见了Villani,J.Funct。分析273(2017)2275-2291·兹比尔1373.35061
[15] Beckner,W.,高斯测度的广义Poincaré不等式,Proc。阿默尔。数学。Soc.105(1989)397-400·Zbl 0677.42020
[16] Blanchet,A.、Dolbeault,J.和Kowalczyk,M.,《随机斯托克斯漂移、齐次函数不等式和布朗棘轮的大时间行为》,SIAM J.Math。分析41(2009)46-76·Zbl 1196.26023号
[17] Bodineau,T.,Lebowitz,J.,Mouhot,C.和Villani,C.,边界驱动非线性漂移扩散方程的Lyapunov泛函,非线性27(2014)2111-2132·Zbl 1301.58017号
[18] Bolley,F.和Gentil,I.,扩散半群的Phi-熵不等式,J.Math。Pures应用程序\((9)93 (2010) 449-473\). ·Zbl 1193.47046号
[19] Bouchut,F.,《解决方案的存在》(Existence de solutions régulières globales pour le système de Vlasov-Poisson-Fokker-Planck en dimension trois),C.r.Acad。科学。巴黎。I Math.313(1991)243-248·Zbl 0743.35083号
[20] Bouchut,F.,三维Vlasov-Poisson-Fokker-Planck系统全局光滑解的存在性和唯一性,J.Funct。分析111(1993)239-258·Zbl 0777.35059号
[21] E.Bouin、J.Dolbeault、S.Mischler、C.Mouhot和C.Schmeiser,《无约束的弱矫顽力》,预印本(2017),arXiv:1708.06180·Zbl 1448.82035号
[22] Cáceres,M.J.、Carrillo,J.A.和Dolbeault,J.,带电粒子受限系统的非线性稳定性,SIAM J.Math。分析34(2002)478-494·Zbl 1015.35015号
[23] Carrillo,J.A.,Dolbeault,J.,Markowich,P.A.和Sparber,C.,关于量子Fokker-Planck方程的长期行为,Monatsh。数学141(2004)237-257·Zbl 1061.35095号
[24] Chafaí,D.,熵、凸性和函数不等式:关于(Phi)-熵和(Phi。京都大学44(2004)325-363·Zbl 1079.26009号
[25] Csiszár,I.,概率分布差异和间接观测的信息型度量,科学研究院。数学。Hungar.2(1967)299-318·Zbl 0157.25802号
[26] Csiszar,I.和Körner,J.,《信息理论:离散无记忆系统的编码定理》(剑桥大学出版社,2011年)·Zbl 1256.94002号
[27] Dolbeault,J.,Esteban,M.J.,Kowalczyk,M.和Loss,M.,球面上的改进插值不等式,离散Contin。动态。系统。序列号。S7(2014)695-724·Zbl 1290.26022号
[28] Dolbeault,J.和Kowalczyk,M.,非线性椭圆方程的唯一性和刚性,插值不等式和谱估计,Ann.Fac。科学。图卢兹((6)26(2017)949-977)·兹比尔1397.35109
[29] Dolbeault,J.,Mouhot,C.和Schmeiser,C.,《具有线性松弛项的动力学方程的矫顽力》,C.R.Math.347(2009)511-516·Zbl 1177.35054号
[30] Dolbeault,J.,Mouhot,C.和Schmeiser,C.,线性动力学方程守恒质量的矫顽力,Trans。阿默尔。数学。Soc.367(2015)3807-3828·Zbl 1342.82115号
[31] Dolbeault,J.、Nazaret,B.和Savaré,G.,测度之间的一类新的传输距离,计算变量偏微分方程34(2)(2009)193-231,https://doi.org/10.1007/s00526-008-0182-5。 ·Zbl 1157.49042号
[32] Dolbeault,J.、Nazaret,B.和Savaré,G.,关于线性扩散和加权多孔介质方程的Bakry-Emery准则,Commun。数学。科学6(2008)477-494·Zbl 1149.35330号
[33] Dolbeault,J.,Nazaret,B.和Savaré,G.,《从Poincaré到对数Sobolev不等式:梯度流方法》,SIAM J.Math。分析44(2012)3186-3216·Zbl 1264.26011号
[34] Dolbeault,J.和Toscani,G.,《非线性扩散:Barenblatt剖面的极值特性,最佳匹配和延迟》,《非线性分析》。理论方法应用.138(2016)31-43·兹比尔1334.35098
[35] Dolbeault,J.和Toscani,G.,对数Sobolev和Gagliardo-Nirenberg不等式的稳定性结果,国际数学。2016年第473-498号决议·Zbl 1355.46038号
[36] Eckmann,J.-P.和Hairer,M.,亚椭圆算子的谱性质,通信数学。《物理学》235(2003)233-253·Zbl 1040.35016号
[37] J.Evans,圆环上线性Boltzmann方程的Phi-熵中的矫顽力,预印本(2017),arXiv:1702.04168。
[38] Federbush,P.,Nelson,J.Math结果的部分替代推导。《物理学》第10卷(1969年)第50-52页·Zbl 0165.58301号
[39] Gianazza,U.、Savaré,G.和Toscani,G.,费希尔信息的Wasserstein梯度流和量子漂移扩散方程,Arch。定额。机械。分析194(2009)133-220·Zbl 1223.35264号
[40] Grisvard,P.,非光滑域中的椭圆问题,第24卷,Pitman(高级出版计划,马萨诸塞州波士顿,1985年)·Zbl 0695.35060号
[41] Gross,L.,对数Sobolev不等式,Amer。《数学杂志》97(1975)1061-1083·Zbl 0318.46049号
[42] Hardy,G.H.、Littlewood,J.E.和Pólya,G.,《不平等》(剑桥大学出版社,1988年)。重印1952年版·Zbl 0634.26008号
[43] Helffer,B.和Nier,F.,Fokker-Planck算子和Witten-Laplacians的次椭圆估计和谱理论,第1862卷(Springer-Verlag,2005)·Zbl 1072.35006号
[44] Hérau,F.,线性非均匀弛豫Boltzmann方程的矫顽力和指数时间衰减,渐近。分析46(2006)349-359·Zbl 1096.35019号
[45] Hérau,F.,Fokker-Planck方程在限制势和应用中的短时间和长时间行为,J.Funct。分析244(2007)95-118·Zbl 1120.35016号
[46] Hérau,F.和Nier,F.,具有高阶势的Fokker-Planck方程的各向同性亚椭圆度和平衡趋势,Arch。定额。机械。分析171(2004)151-218·Zbl 1139.82323号
[47] Holley,R.和Stroock,D.,对数Sobolev不等式和随机Ising模型,J.Statist。《物理学》46(1987)1159-1194·Zbl 0682.60109号
[48] Hörmander,L.,超椭圆二阶微分方程,《数学学报》,119(1967)147-171·Zbl 0156.10701号
[49] Iacobucci,A.,Olla,S.和Stoltz,G.,非平衡Langevin动力学的收敛速度,《数学年鉴》。魁北克(2017),第1-26页。https://doi.org/10.1007/s40316-017-0091-0。 ·Zbl 1419.82044号
[50] Il’in,A.和Khas’minskii,R.,关于布朗运动方程,理论问题。申请9(1964)421-444·Zbl 0134.34303号
[51] Kemperman,J.H.,《关于最佳信息传输速率》,收录于《概率与信息理论》(Springer,1969),第126-169页·Zbl 0287.94021号
[52] Kolmogoroff,A.,Zufällige Bewegungen(布朗申·贝文根理论),Ann.数学\((2)35 (1934) 116-117\). ·Zbl 0008.39906号
[53] Kullback,S.,《关于歧视信息的收敛》,IEEE Trans。通知。Theory14(1968)765-766。
[54] Latała,R.和Oleszkiewicz,K.,《Sobolev和Poincaré之间》,《函数分析的几何方面》,第1745卷(Springer,2000年),第147-168页·兹比尔0986.60017
[55] Lee,P.W.Y.,亚椭圆扩散族的Sharp-Harnack不等式,J.Math。《物理学》58(2017)031501·Zbl 1362.82042号
[56] Monmarché,P.,On(mathcal{H}^1)和收缩PDMP的熵收敛,电子。J.Probab.20(2015)1-30·Zbl 1332.60123号
[57] P.Monmarché,关于线性玻尔兹曼方程预印本的Fisher信息次相干衰变的注释(2017),arXiv:1703.10504·Zbl 1470.35251号
[58] Monmarché,P.,广义伽马演算及其在图上相互作用粒子的应用,势能分析。(2018) 1-28, https://doi.org/10.1007/s11118-018-9689-3。
[59] Mouhot,C.和Neumann,L.,环面碰撞动力学模型收敛到平衡的定量微扰研究,非线性19(2006)969-998·Zbl 1169.82306号
[60] B.Muckenhoupt,Hardy不等式与权重,Studia Math。,44(1972年),第31-38页。安东尼·齐格蒙德(Antoni Zygmund)完成了50年的科学活动·Zbl 0236.26015号
[61] Nash,J.,抛物方程和椭圆方程解的连续性,Amer。《数学杂志》80(1958)931-954·Zbl 0096.06902号
[62] Pavliotis,G.A.,《随机过程与应用:扩散过程》,Fokker-Planck和Langevin方程,第60卷(Springer,2014)·Zbl 1318.60003号
[63] Pinsker,M.S.,《随机变量和过程的信息和信息稳定性》(Holden-Day Inc.,1964年)。阿米尔·范斯坦翻译编辑·Zbl 0125.09202号
[64] Risken,H.,《福克-普朗克方程:求解方法与应用》,第18卷(Springer-Verlag,1984年)·Zbl 0546.60084号
[65] Stam,A.J.,Fisher和Shannon的信息量满足的一些不等式,Inform。控制2(1959)101-112·Zbl 0085.34701号
[66] Toscani,G.,Rényi熵和非线性扩散方程,《应用学报》。数学132(2014)595-604·Zbl 1308.94044号
[67] Unterreiter,A.、Arnold,A.、Markowich,P.和Toscani,G.,《关于广义Csiszár-Kullback不等式》,Monatsh。数学131(2000)235-253·Zbl 1015.94003号
[68] Victory,H.D.Jr.和O'Dwyer,B.P.,《关于Vlasov-Poisson-Fokker-Planck系统的经典解》,印第安纳大学数学系。J.39(1990)105-156·Zbl 0674.60097号
[69] Villani,C.,低矫顽力扩散算子,国际会议。数学。,第三卷(欧洲数学学会,2006年),第473-498页·Zbl 1130.35027号
[70] Villani,C.,《熵产生与收敛到平衡》,载于《玻尔兹曼方程的熵方法》(Springer,Berlin,Heidelberg,2008),第1-70页·Zbl 1128.76056号
[71] 维拉尼,C.,次矫顽力,Mem。阿默尔。数学。Soc.202(2009)iv+141·Zbl 1197.35004号
[72] Weissler,F.B.,热扩散半群的对数Sobolev不等式,Trans。阿默尔。数学。Soc.237(1978)255-269·Zbl 0376.47019号
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。