马尔可夫跳过程的击中时间行为及其扩散逼近的比较

卢卡斯·斯普鲁奇D.J.海姆。(2010)比较马尔可夫跳过程的击中时间行为及其扩散近似。 多尺度建模与仿真:SIAM跨学科期刊, 8 (2).第605-621页。国际标准刊号1540-3459(http://dx.doi.org/10.1137/090750202)

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摘要

马尔可夫跳跃过程可以在许多应用中提供准确的模型,特别是化学和生化动力学以及种群动力学。随机微分方程提供了一种计算高效的方法来近似这些过程。因此,建立能够阐明跳跃和扩散模型一致程度的结果是很有意义的。在这项工作中,我们重点关注热力学极限下的平均击中时间行为。我们研究了三种可以导出分析结果的简单反应类型,我们发现在每种情况下,两种模型的平均命中时间行为之间的匹配都大不相同。特别是,对于降解反应,我们发现相对差异衰减得非常慢,即与系统大小的对数成反比。在给出一些进一步的计算结果后,我们得出结论,指出研究命中时间可以避免可能使其他方法失效的陷阱,从而比较马尔可夫跳跃和随机微分方程状态。

ORCID标识

卢卡斯·斯普鲁奇海厄姆,D.J。 ORCID标志兽人:https://orcid.org/0000-0002-6635-3461;