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薛定谔桥的二阶方程及其在热气实验和熵输运成本中的应用。 (英语) Zbl 1481.60152号

摘要:薛定谔问题通过将Monge-Kantorovich问题中的均方距离替换为相对熵来获得。Schrödinger首先将其作为描述大量布朗粒子最有可能进化的问题来处理,这些粒子的条件是达到一种“意想不到的构型”。其最佳值熵运输成本,及其最佳解决方案薛定谔大桥,表示运输成本和位移插值的自然概率对应项。此外,它们提供了一种自然的方式,将布朗尼桥的概念从一个点提升到一个度量。本文证明了薛定谔桥在最优输运的黎曼结构中解一个二阶方程。粗略地说,方程表示其加速度是费希尔信息的梯度。利用这个结果,我们得到了动力学的精确定量描述,以及熵运输成本的一个新的泛函不等式,推广了Talagrand的运输不等式。最后,我们研究了Schrödigner桥上Fisher信息的凸性,假设互反特性是凸的。本文中开发的技术也非常适合研究Feynman-Kac处罚布朗运动。

MSC公司:

60J60型 扩散过程
第49季度22 最佳运输
39B62码 函数不等式,包括次可加性、凸性等。
60层10 大偏差
46N10号 函数分析在优化、凸分析、数学规划、经济学中的应用
47D07型 马尔可夫半群及其在扩散过程中的应用
28A50型 措施的整合和分解
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参考文献:

[1] Ambrosio,L.,Gangbo,W.:概率测度的wasserstein空间中的哈密顿码。Commun公司。纯应用程序。数学。61(1), 18-53 (2008) ·Zbl 1132.37028号
[2] Ambrosio,L。;Gigli,N。;Piccoli,B.(编辑);Rascle,M.(编辑),《最佳交通用户指南》,1-155(2013),柏林,海德堡·doi:10.1007/978-3-642-32160-31
[3] Bakry,D.,Gentil,I.,Ledoux,M.:《马尔可夫扩散算子的分析和几何》,第348卷。柏林施普林格出版社(2013)·Zbl 1376.60002号
[4] Benamou,J.-D.,Brenier,Y.:Monge-Kantorovich质量传递问题的计算流体力学解决方案。数字。数学。84(3), 375-393 (2000) ·Zbl 0968.76069号
[5] Benamou,J.-D.,Carlier,G.,Cuturi,M.,Nenna,L.,Peyré,G.:正则化运输问题的迭代bregman预测。SIAM J.科学。计算。37(2),A1111-A1138(2015)·Zbl 1319.49073号
[6] Cattiaux,P.,Léonard,C.:扩散过程的Kullback信息最小化。年鉴。de l'IHP Probab公司。et Stat.30(1),83-132(1994)·Zbl 0790.60032号
[7] Chen,Y.,Tryphon,T.G.,Michele,P.:关于最优运输与薛定谔桥之间的关系:随机控制观点。J.优化。理论应用。169(2), 671-691 (2016) ·Zbl 1344.49072号
[8] Chen,Y.,Tryphon,T.G.:线性随机系统到最终概率分布的最优转向,第一部分IEEE Trans。自动。控制61(5),1158-1169(2016)·Zbl 1359.93532号
[9] Chen,Y.,Tryphon,T.G.:线性随机系统到最终概率分布的最优转向,第二部分。IEEE传输。自动。控制61(5),1170-1180(2016)·Zbl 1359.93533号
[10] Chow,S.-N.,Li,W.,Zhou,H.:通过图上的最优输运的离散薛定谔方程。arXiv预印arXiv:1705.07583(2017)
[11] 克拉克,J.M.C.:相互扩散的局部特征。申请。斯托克。分析。5, 45-59 (1991) ·Zbl 0749.60074号
[12] Conforti,G.:桥梁波动、相互作用特征和测量集中。预印本arXiv:1602.07231将出现在《亨利·彭卡研究所年鉴》(2016)中·Zbl 1404.60106号
[13] Conforti,G.,Léonard,C.:图上随机游动的互惠类。斯托克。过程。申请。127(6), 1870-1896 (2017) ·Zbl 1367.60096号
[14] Conforti,G.,Von Renesse,M.:Langevin桥的耦合、梯度估计和对数Sobolev不等式。普罗巴伯。理论相关领域(2017)。在线提供·Zbl 1464.28011号
[15] 克鲁塞罗,A.B.,赞布里尼,J.C.:马利亚文微积分和欧几里德量子力学。一、函数微积分。J.功能。分析。96(1), 62-95 (1991) ·Zbl 0733.35093号
[16] Dai Pra,P.:互惠扩散过程的随机控制方法。申请。数学。最佳方案。23(1), 313-329 (1991) ·Zbl 0728.93079号
[17] Dawson,D.,Gorostiza,L.,Wakolbinger,A.:薛定谔过程和大偏差。数学杂志。物理学。31(10), 2385-2388 (1990) ·Zbl 0736.60071号
[18] 唐纳德:道森和杰根·加特纳。多能级大偏差和相互作用扩散。普罗巴伯。理论相关性。字段98(4),423-487(1994)·Zbl 0794.60015号
[19] Do Carmo,M.P.,Flaherty,J.F.:黎曼几何,第115卷。Birkhäuser,波士顿(1992年)·Zbl 0752.53001号
[20] Föllmer,H.:随机场和扩散过程。1985年至1987年,《圣徒的概率》第十六卷第二十七期,第101-203页。斯普林格(1988)·Zbl 0661.60063号
[21] Föllmer,H.,Gantert,N.等人:无限维中的熵最小化和薛定谔过程。安·普罗巴伯。25(2), 901-926 (1997) ·Zbl 0876.60063号
[22] 加利孔,A。;Kominers,SD;韦伯,S。;Nielsen,F.(编辑);Barbaresco,F.(编辑),《经济学中的非线性bernstein-schrödinger方程》,51-59(2015),Cham·Zbl 1376.35097号
[23] Gentil,I.,Léonard,C.,Ripani,L.:关于最优运输和最小熵之间的类比。图卢兹科学学院年鉴。6 26(3), 569-700 (2017) ·Zbl 1380.49067号
[24] Gianazza,U.,Savaré,G.,Toscani,G.:fisher信息的wasserstein梯度流和量子漂移扩散方程。架构(architecture)。定额。机械。分析。194(1), 133-220 (2009) ·Zbl 1223.35264号
[25] Gigli,N.:(P2(M),W2)的二阶分析。《美国数学学会回忆录》,普罗维登斯(2012)·兹比尔1253.58008
[26] Gigli,N.,Tamanini,L.:紧RCD*(K,N)空间上的二阶微分公式。arXiv预印arXiv:1701.03932(2017)·Zbl 1478.53079号
[27] Gozlan,N.,Roberto,C.,Samson,P.-M.,Tetali,P.:一般运输成本和应用的Kantorovich二元性。J.功能。分析。273(11), 3327-3405 (2017) ·Zbl 1406.60032号
[28] Horn,R.A.,Johnson,C.R.:矩阵分析。剑桥大学出版社,剑桥(2012)
[29] Krener,A.J.:二阶互易扩散和随机微分方程。随机107(4),393-422(1988)·Zbl 0653.60048号
[30] Krener,A.J.:平面空间中的相互扩散。普罗巴伯。理论相关性。字段107(2),243-281(1997)·Zbl 0868.60049号
[31] 莱昂纳德:从薛定谔问题到蒙格·坎托罗维奇问题。J.功能。分析。262(4), 1879-1920 (2012) ·Zbl 1236.49088号
[32] Léonard,C.:关于薛定谔问题及其与最优运输的一些联系的调查。离散连续。动态。系统。34(4), 1533-1574 (2014) ·Zbl 1277.49052号
[33] Léonard,C.,Rœlly,S.,Zambrini,J.C.:互惠过程。测量理论观点。普罗巴伯。Surv公司。11, 237-269 (2014) ·Zbl 1317.60004号
[34] Léonard,C.:路径测度的一些性质。《概率论》第四十六卷,第207-230页。斯普林格(2014)·Zbl 1390.60279号
[35] 莱昂纳德,C。;Gigli,N.(编辑),关于熵沿熵插值的凸性(2017),柏林·Zbl 1485.28018号
[36] Léonard,C.等人:图上的惰性随机游动和最优传输。安·普罗巴伯。44(3), 1864-1915 (2016) ·Zbl 1397.60109号
[37] Levy,B.C.,Krener,A.J.:相互扩散的动力学和运动学。数学杂志。物理学。34(5), 1846-1875 (1993) ·兹比尔0773.60097
[38] Li,W.,Yin,P.,Osher,S.:利用fisher信息正则化计算最佳运输距离。科学杂志。计算。19, 1-15 (2017) ·Zbl 1415.49030号
[39] Lott,J.,Villani,C.:通过最优传输度量空间的Ricci曲率。安。数学。169, 903-991 (2009) ·Zbl 1178.53038号
[40] Mikami,T.:蒙格问题的二次代价是h路径过程的零噪声极限。普罗巴伯。理论相关性。字段129(2),245-260(2004)·Zbl 1061.58034号
[41] Nelson,E.:布朗运动动力学理论,第2卷。普林斯顿大学出版社,普林斯顿(1967)·Zbl 0165.58502号
[42] Otto,F.:耗散演化方程的几何:多孔介质方程。Commun公司。部分差异。埃克。26(1-2), 101-174 (2001) ·Zbl 0984.35089号
[43] Otto,F.,Villani,C.:talagrand对不等式的推广以及与对数sobolev不等式的联系。J.功能。分析。173(2), 361-400 (2000) ·Zbl 0985.58019号
[44] Rœlly,S.,Thieulen,M.:通过路径空间上的分部积分公式表征互惠过程。普罗巴伯。理论相关性。字段123(1),97-120(2002)·Zbl 1007.60023号
[45] Rœlly,S.,Thieulen,M.:布朗扩散桥的对偶公式:梯度漂移的应用。斯托克。过程。申请。115(10), 1677-1700 (2005) ·Zbl 1079.60036号
[46] Roynette,B.,Yor,M.:《惩罚布朗路径》,第1969卷。柏林施普林格出版社(2009)·Zbl 1190.60002号
[47] 吕申多夫,L.,汤姆森,W.:关于薛定谔方程和I-投影的注释。统计概率。莱特。17(5), 369-375 (1993) ·Zbl 0780.60036号
[48] Schrödinger,E.:Uber die Umkehrung der Naturgesetze。Sitzungsberichte Preuss公司。阿卡德。威斯。柏林。物理学。数学。144, 144-153 (1931)
[49] 薛定谔(Schrödinger),E.:电子相对论者与原子量的相互作用。亨利·彭加雷安·Inst Henri Poincaré2,269-310(1932)·Zbl 0004.42505号
[50] Solomon,J.、De Goes,F.、Peyré,G.、Cuturi,M.、Butscher,A.、Nguyen,A.、Tao,D.、Guibas,L.:卷积wasserstein距离:几何域上的有效最优运输。ACM事务处理。葡萄。(TOG)34(4),66(2015)·Zbl 1334.68267号
[51] Sturm,K.-T.:关于度量测度空间的几何。数学学报。196(1), 65-131 (2006) ·Zbl 1105.53035号
[52] Talagrand,M.:高斯和其他产品度量的运输成本。地理。功能。分析。GAFA 6(3),587-600(1996)·Zbl 0859.46030号
[53] Thieulen,M.:二阶随机微分方程和非高斯倒数扩散。普罗巴伯。理论相关性。字段97(1-2)、231-257(1993)·Zbl 0793.60051号
[54] 维拉尼,C.:《最佳交通:新旧》,第338卷。柏林施普林格出版社(2008)·Zbl 1156.53003号
[55] 冯·雷内塞,M.-K.:薛定谔方程的最优运输观点。可以。数学。牛市。55(4), 858-869 (2012) ·Zbl 1256.81072号
[56] von Renesse,M.-K.,Sturm,K.-T.:传输不等式,梯度估计,熵和Ricci曲率。Commun公司。纯应用程序。数学。58(7), 923-940 (2005) ·Zbl 1078.53028号
[57] Wakolbinger,A.:薛定谔过程的简化变分表征。数学杂志。物理学。30(12), 2943-2946 (1989) ·Zbl 0692.60060号
[58] 赞布里尼,J.C.:力学的变分过程和随机版本。数学杂志。物理学。27(9), 2307-2330 (1986) ·Zbl 0623.60102号
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