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渗流网络中马尔科夫过程的研究

2012-04-29王亚娟

数学学习与研究 2012年9期

王亚娟

【摘要】本文主要研究了玓琩上伯努利渗流开簇和网络的动态行为,得到了大数定理和大偏差定理等极限理论.由于不能直接在渗流开簇上定义马尔科夫过程,故本文在无序的渗流网络中定义了马尔科夫过程.并在此基础上研究了渗流网络中的马尔科夫链大偏差理论,并给出了大偏差定理的速率函数的显示表达.

【关键词】渗流网络;马尔科夫过程;极限定理オ

一、边渗流与点渗流

1.什么是渗流

渗流是许多实际问题的抽象,比如,水在有孔介质中的逾渗、火势的蔓延等都可以用渗流模型来描述,他们关心的是在给定空间上一些随机分布对象的连通性问题,考虑二维正方形网格上的渗流问题,我们可以以某个概率p随机地占据网格上的点或边,当两个被占据的点或边相接触时,我们就称其为连通的,互相连通在一起的所有点或边的集合称为连通集合.很显然地,当概率p较小时,网格上只会有一些孤立的小的集合,而当p较大时(极限情况下p=1),则会形成连通网格边界的无限大集合,研究发现,无限大集合的出现是一个典型的连续相变问题,对无限大的网格,存在着一个临界渗流概率p璫.当pp璫,则会存在一个无限大集合,网格是可以渗流的.

2.渗流的数学模型

我们用数学语言来阐述究竟什么是渗流,考虑图G=(V,E),V为顶点集,E为其所有边所构成的集合,设所有边独立地以概率p开通,1-p闭合,则所有开边构成G的一个随机子图.上面的问……

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