×

我该留下还是该走?Lévy航班随机行走中的零尺寸跳跃。 (英语) Zbl 1474.60124号

摘要:我们研究了Lévy飞行的马尔可夫连续时间随机游动模型,并给出了一个例子,其中当跳跃遵循零中等于零的双模幂律分布时,收敛到稳定密度是不保证的。这一结果具有双重意义:)关于分数阶扩散方程的概率推导,以及)关于野生动物类Lévy运动框架中的场地保真度概念。

MSC公司:

60克50 独立随机变量的和;随机游走
60J60型 扩散过程
60J25型 一般状态空间上的连续时间Markov过程
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] E.Affili,S.Dipierro,E.Valdinoci,经典扩散和反常扩散的时间衰减估计。收录于:《2018矩阵年鉴》(D.Wood,J.de Gier,C.Praeger,T.Tao,Eds.),矩阵丛书,第3卷,Springer,Cham(2020),167-182·Zbl 1447.35045号
[2] E.Barkai,CTRW通往分数扩散方程的途径。化学。物理学。284,第1-2号(2002),13-27。
[3] S.Benhamou,有多少动物真的会走路?《生态学》88,第8期(2007年),1962-1969年。
[4] S.Benhamou,J.Collet,莱维觅食假说的最终失败:即使猎物稀少且神秘,两种规模搜索策略也优于无规模搜索策略。J.西奥。《生物》387(2015),221-227·Zbl 1343.92559号
[5] G.Berthelot,S.Said,V.Bansaye,《如何使用随机行走来模拟野生动物的运动》。bioRxiv预印本(2020年)。 ·电话:10.1101/200.03.11.986885
[6] J.-P.Bouchaud,A.Georges,无序介质中的异常扩散:统计机制、模型和物理应用。物理学。代表195,第4-5号(1990年),127-293。
[7] D.Boyer,C.Solis-Salas,优先迁移到过去访问过的地方的随机漫步及其在生物学中的应用。物理学。修订稿。112,第24号(2014),240601。
[8] C.Bucur,E.Valdinoci,《非局部扩散与应用》。《意大利马特马蒂亚联合会演讲稿》,第20卷,施普林格出版社(2016年)·Zbl 1377.35002号
[9] A.V.Chechkin,R.Gorenflo,I.M.Sokolov,分布阶分数阶扩散方程控制的延迟次扩散和加速超扩散。物理学。第E66版,第4号(2002年),第046129条。
[10] A.V.Chechkin、R.Metzler、V.Y.Gonchar、J.Klafter、L.V.Tanatarov,莱维航班的首次通过和到达时间密度以及图像方法的失败。物理学杂志。A: 数学。Gen.36,No 41(2003),L537-L544·Zbl 1049.60090号
[11] A.V.Chechkin、R.Metzler、J.Klafter、V.Yu。Gonchar,《勒维飞行理论导论》。在:《异常传输:基础与应用》(R.Klages,G.Radons,I.M.Sokolov,编辑),Wiley VCH Verlag GmbH&Co.KGaA,Weinheim(2008),129-162。
[12] N.Cusimano,F.Del Teso,L.Gerardo-Giorda,G.Pagnini,具有Dirichlet,Neumann和Robin边界条件的一般域上谱分数Laplacian的离散化。SIAM J.数字。分析。56,第3期(2018),1243-1272·Zbl 1468.65138号
[13] B.Dybiec、E.Gudowska-Nowak、E.Barkai、A.A.Dubkov,《Lévy flights vs.Lévey walks in bounded domains》。物理学。修订版E95,第5号(2017年),第052102条。
[14] H.C.Fogedby,连续时间Lévy飞行的Langevin方程。物理学。修订版E50,第2期(1994年),1657-1660。
[15] H.Fritz,S.Said,H.Weimerkilch,长距离觅食海鸟运动模式的尺度依赖层次调整。程序。R.Soc.伦敦。B270,第1520号(2003),1143-1148。
[16] D.Fulger,E.Scalas,G.Germano,非耦合连续时间随机行走的蒙特卡罗模拟,得出时空分数扩散方程的随机解。物理学。E77版,第2号(2008年),第021122条。
[17] A.O.Gautestad,A.Mysterud,《勒维飞行觅食假说:遗忘记忆可能导致对布朗运动的错误验证》。压敏电阻。经济。1(2013年),第9条。
[18] G.Germano,M.Politi,E.Scalas,R.L.Schilling,非耦合连续随机游动的随机演算。物理学。E79版,第6号(2009年),第066102条。
[19] L.Giuggioli,F.Bartumeus,《将动物运动与场地保真度联系起来》。数学杂志。生物学64(2012),647-656·Zbl 1252.92054号
[20] R.Gorenflo,G.De Fabritis,F.Mainardi,对称Lévy-Fleler扩散过程的离散随机行走模型。《物理学》A269,第1期(1999年),79-89。
[21] R.Gorenflo,F.Mainardi,空间分形扩散过程的随机行走模型。分形。计算应用程序。分析。1,第2号(1998年),167-191·Zbl 0946.60039号
[22] R.Gorenflo,F.Mainardi,用随机游动逼近Lévy-Fuller扩散。Z.分析。安文德。18,第2期(1999年),231-246·Zbl 0948.60006号
[23] R.Gorenflo,F.Mainardi,分数扩散过程理论和模拟的一些最新进展。J.计算。申请。数学。229,第2期(2009年),400-415·Zbl 1166.45004号
[24] R.Gorenflo,F.Mainardi,分数扩散的从属路径。欧洲物理学。J.-规格顶部。193 (2011), 119-132.
[25] R.Gorenflo,F.Mainardi,分数扩散过程中的参数从属。In:分数动力学。《最新进展》(J.Klafter,S.C.Lim,R.Metzler,Eds.),《世界科学》,新加坡(2012年),第227-261页。
[26] R.Gorenflo,F.Mainardi,A.Vivoli,分数扩散中的连续时间随机游动和参数从属。混沌孤子分形。34,编号1(2007),87-103·Zbl 1142.82363号
[27] I.S.Gradshteyn,I.M.Ryzhik,《积分、级数和乘积表》,学术出版社(1980年)·Zbl 0521.33001号
[28] P.J.Greenwood,交配系统,鸟类和哺乳动物的捕猎和传播。阿尼姆。行为。28 (1980), 1140-1162.
[29] A.Hanyga,空间分数阶扩散方程的多维解。程序。R.Soc.伦敦。A457(2001),2993-3005·Zbl 0999.60034号
[30] R.Hilfer,Bochner-Lévy-Riesz扩散的实验意义。分形。计算应用程序。分析。18,第2号(2015),333-341;https://www.degruyter.com/view/journals/fca/18/2/fca.18.issue-2.xml。 ·Zbl 1499.60271号 ·doi:10.1515/fca-2015-0022
[31] R.Hilfer,分数导数和积分的数学和物理解释。收录:分数微积分应用手册。第一卷:基础理论。(A.Kochubei,Y.Luchko,Eds.),Walter de Gruyter GmbH,Berlin-Munich-Boston(2019)·兹比尔1410.2003
[32] N.E.Humphries、H.Weimerkilch、N.Queiroz、E.J.Southall、D.W.Sims,《原地记录的莱维生物飞行的觅食成功》。程序。国家。阿卡德。科学。美国109(2012),7169-7174。
[33] J.Klafter,I.M.Sokolov,《随机行走的第一步》。《从工具到应用》,牛津大学出版社(2011年)·兹比尔1242.60046
[34] R.Klages,寻找鸟类、鱼类和昆虫的食物。摘自:《自然、技术和社会中的扩散传播》(A.Bunde、J.Caro、J.Kaerger、G.Vogl,Eds.),Springer,Cham(2018),第49-69页。
[35] I.Koponen,截断Lévy航班向高斯随机过程收敛问题的分析方法。物理学。修订版E52,第1期(1995年),1197-1199。
[36] R.Kutner,J.Masoliver,《持续时间随机漫步,依然时尚:五十年的历史、艺术状态和展望》。欧洲物理学。J.B90(2017),第50条。
[37] M.Kwásnicki,分数拉普拉斯算子的十个等价定义。分形。计算应用程序。分析。20,第1号(2017),7-51;https://www.degruyter.com/view/journals/fca/20/1/fca.20.issue-1.xml。 ·Zbl 1375.47038号 ·doi:10.1515/fca-2017-0002
[38] M.Kwásnicki,分数拉普拉斯算子及其性质。收录:分数微积分应用手册。第一卷:基础理论。(A.Kochubei和Y.Luchko,编辑),Walter de Gruyter GmbH,柏林-慕尼黑-波士顿(2019),159-194·Zbl 1410.26003号
[39] F.Mainardi,Yu。Luchko,G.Pagnini,时空分数扩散方程的基本解。分形。计算应用程序。分析。4,第2期(2001),153-192·Zbl 1054.35156号
[40] F.Mainardi,G.Pagnini,Mellin-Barnes稳定分布积分及其卷积。分形。计算应用程序。分析。11,第4号(2008),443-456;http://www.math.bas.bg/complan/fcaa。 ·Zbl 1175.26017号
[41] L.Maisuradze,G.G.Maisuladze,Voigt图谱在蛋白质折叠过程中有多大用处?《蛋白质杂志》(2021)。 ·doi:10.1007/s10930-020-09954-5
[42] R.N.Mantegna,H.E.Stanley,超低速收敛到高斯的随机过程:截断Lévy飞行。物理学。修订稿。73,第22号(1994年),2946-2949·Zbl 1020.82610号
[43] O.I.Marichev,《高等传统函数积分变换手册:理论和算法表》。Ellis Horwood,奇切斯特(1983)·Zbl 0494.33001号
[44] M.M.Meerschaert,H.-P.Scheffler,具有无限平均等待时间的连续时间随机游动的极限定理。J.应用。探针。41,第3期(2004年),623-638·Zbl 1065.60042号
[45] M.M.Meerschaert,A.Sikorskii,分数微积分的随机模型。De Gruyter(2012)·兹比尔1247.60003
[46] R.Metzler,J.Klafter,随机行走的反常扩散指南:分数动力学方法。物理学。代表339,第1号(2000年),1-77·Zbl 0984.82032号
[47] R.Metzler,J.Klafter,《随机行走结束时的餐厅:异常动力学过程分数动力学描述的最新发展》。物理学杂志。A: 数学。西奥。37,第31号(2004),R161-R208·2018年5月10日
[48] R.Metzler,T.F.Nonnenmacher,时空分数阶扩散和波动方程,分数阶福克-普朗克方程和物理动机。化学。物理学。284,第1-2号(2002),67-90。
[49] T.M.Michelitsch,B.A.Collet,A.P.Riascos,A.F.Nowakowski,F.C.G.A.Nicolleau,正则网络和简单立方格上分数拉普拉斯矩阵生成的长步随机游动的递归性。物理学杂志。A50,第50号(2017年),第505004条·Zbl 1394.82009年
[50] E.W.Montroll,G.H.Weiss,格子上的随机行走。二、。数学杂志。物理学。6,第2号(1965年),167-181·Zbl 1342.60067号
[51] S.Nadarajah,S.Chan,稳定随机变量之和的精确分布。J.计算。申请。数学。349(2019),187-196·Zbl 1409.62046号
[52] 诺瓦克,Pólya的随机游动定理。阿默尔。数学。周一。121,第8期(2014),711-716·Zbl 1310.60051号
[53] C.E.G.Otiniano,T.R.Sousa,P.N.Rathie,《稳定随机变量:卷积和可靠性》。J.计算。申请。数学。242 (2013), 1-11. ·Zbl 1259.60020号
[54] A.Padash,A.V.Chechkin,B.Dybiec,M.Magdziarz,B.Shokri,R.Metzler,非对称Lévy航班的首次通过时间矩。物理学杂志。A: 数学。西奥。53,第27号(2020年),第275002条·Zbl 1519.60049号
[55] A.Padash,A.V.Chechkin,B.Dybiec,I.Pavlyukevich,B.Shokri,R.Metzler,不对称Lévy航班的首次通过特性。物理学杂志。A: 数学。西奥。52,No 45(2019),第454004条·Zbl 1509.60106号
[56] G.Pagnini,F.Mainardi,voigt轮廓函数概率泛化的演化方程。J.计算。申请。数学。233,第6期(2010),1590-1595·Zbl 1179.82008年
[57] V.V.Palyulin、G.Blackburn、M.A.Lomholt、N.W.Watkins、R.Metzler、R.Klages、A.V.Chechkin,《莱维航班和莱维步行的首次通过和首次命中时间》。新J.Phys。第21(2019)条,第103028条。
[58] V.V.Palyulin、A.V.Chechkin、R.Metzler、Lévy航班并不总是优化稀疏目标的随机盲搜索。程序。国家。阿卡德。科学。美国111(2014),2931-2936。
[59] K.A.Penson,K.Górska,单侧Lévy稳定分布的精确和显式概率密度。物理学。修订稿。105,第21号(2010年),第210604条。
[60] G.Pólya,优步在Strassennetz的Irrfahrt进行了研究。数学。Ann.84(1921),149-160。
[61] G.H.派克,《理解生物体的运动:是时候放弃勒维觅食假说了。方法经济学。进化。6,第1期(2015),1-16。
[62] E.Scalas,R.Gorenflo,F.Mainardi,分数微积分和连续时间金融。《物理学A284》,第1-4期(2000年),第376-384页。
[63] E.Scalas,R.Gorenflo,F.Mainardi,非耦合连续时间随机游动:主方程的解和极限行为。物理学。E69版,第1号(2004年),第011107条。
[64] M.F.Shlesinger,Montroll-Weis连续时间随机游动的起源和应用。欧洲物理学。J.B90,(2017),第93条。
[65] M.F.Shlesinger、J.Klafter、Y.M.Wong,《无限时空时刻的随机漫步》。《统计物理学杂志》。27,No 3(1982),499-512·Zbl 0521.60080号
[66] V.V.Uchaikin,Montroll-Weiss问题,分数方程和稳定分布。国际J.Theor。物理学。39,第8期(2000年),2087-2105·兹比尔0959.82011
[67] V.V.Uchaikin,R.Sibatov,《空间分数动力学:反常输运模型》。世界科学出版物。新加坡私人有限公司(2018年)·Zbl 1387.85001号
[68] E.Valdinoci,从跳远随机行走到分数拉普拉斯。博尔。Soc.Esp.Mat.Apl.公司。49 (2009), 33-44. ·兹比尔1242.60047
[69] S.Vitali、V.Sposini、O.Sliusarenko、P.Paradisi、G.Castellani、G.Pagnini、复杂介质中的Langevin方程和异常扩散。J.R.Soc.Interface15(2018),第20180282条。
[70] G.H.Weiss,随机游动的方面和应用。荷兰北部,阿姆斯特丹(1994年)·Zbl 0925.60079号
[71] V.Zaburdaev、S.Jenisov、J.Klafter、Lévy步行。修订版Mod。物理学。87,第2期(2015年),843-530。
[72] C.Zeng,Y.Q.Chen,最优随机搜索,分数动力学和分数微积分。分形。计算应用程序。分析。17,第2号(2014),321-332;https://www.degruyter.com/view/journals/fca/17/2/fca.17.issue-2.xml。 ·Zbl 1305.26021号 ·电话:10.2478/s13540-014-0171-7
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。