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随机连接模型


随机连接模型 (RCM) 是 连续渗流理论图论 模型,其特征在于存在 平稳点过程 X非增函数 g:R^+->[0,1],它们共同确定了在 R^d 中各个 顶点 之间绘制 的方法,其中 d 是某个维度。

在这种情况下,函数 g 被称为连接函数,RCM 被称为由 X 驱动。模型本身用 (X,g) 表示。

作为 Z^d 的普通最近邻 键渗流 的推广,连续渗流的随机连接模型应被视为 布尔 模型和 布尔-泊松模型 的对比鲜明的替代方案,在这两个模型中,上述第二个条件被 随机变量 rho 替换。更准确地说,布尔模型和布尔-泊松模型通过构建 d闭球,这些球 中心位于 X 的点,并分配由 rho 确定的随机 半径 来展示 渗流;相反,RCM 使用图论的概念,将来自 X 的点视为顶点,并在 x_1,x_2 in X 对之间插入边,概率g(|x_1-x_2|),且与 X 中所有其他点对独立,其中 |·| 表示 R^d 中的典型 欧几里得距离。 然而,尽管这两种方法存在差异,但它们是相似的,因为对于任何一种方法的数学精确表示都需要复杂的机制;RCM 的形式化构造如下。

X 是在 概率空间 (Omega_1,F_1,P_1) 上定义的 点过程。接下来,定义空间 Omega_2乘积

 Omega_2=product_(K(n,z),K(m,z^'))[0,1]
(1)

其中乘积取自所有无序对 二进制立方体,并定义与 Omega_2 关联的常用 乘积测度 P_2,以便所有 边缘概率[0,1] 上的 勒贝格测度 给出。最后,定义 Omega=Omega_1×Omega_2 并为 Omega 配备乘积测度 P=P_1 square P_2。在此构造下,RCM 是从 OmegaN×Omega_2可测映射,定义为

 (omega_1,omega_2)|->(X(omega_1),omega_2)
(2)

这里,N 表示 σ-代数 B^d 上所有计数测度的集合,R^d 中的 Borel 集,它为所有有界 Borel 集分配有限测度,并为点分配最多为 1 的值。

然后,通过首先注意到每个点 x in X 包含在唯一阶为 n 的二进制立方体 K(n,z(n,x)) 中,并且对于每个 x in X,存在唯一的最小数 n_0=n_0(x),使得 K(n_0,z(n_0,x)) 不包含 X 的其他点,P_1-几乎必然。考虑到这一点,对于任意两点 x,y in X(omega_1),考虑二进制立方体

 K(n_0(x),z(n_0(x),x))
(3)

 K(n_0(y),z(n_0(y),y)),
(4)

分别地,由此点 xy 被连接,当且仅当

 omega_2({(n_0(x),z(n_0(x),x)),(n_0(y),z(n_0(y),y))})<g(|x-y|)
(5)

其中 omega_2({(n,z),(m,z^')}) 是用于表示元素 omega_2 in Omega_2 的符号。使用这种构造,可以得到 d 维欧几里得空间中的顶点集合,这些顶点根据上述随机过程连接。

随机连接模型中使用的一些术语:点 x_1x_2 之间的边用无序对 {x_1,x_2} 表示,x_1,x_2 称为 {x_1,x_2} 的端点。如果存在一个有限序列,则称 x,y in X 中的两个点 x,y in X 是连接的

 (x=x_1,x_2,...,x_n=y)
(6)

使得对于所有 i=1,2,...,n-1,边 {x_i,x_(i+1)} 被插入,并且以典型的图论方式,然后将分支定义为点集 S,该点集在任何两点 a,b in S 彼此连接的属性方面是最大的。原点的占据分支用 W 表示,并被认为是该模型中布尔模型中占据分支概念的类似物。该模型没有空缺分支概念的类似物。

Random-ConnectionModelTermExample

上图说明了随机连接模型的实现,说明了与其相关的一些术语。在此图中,分支 W=W({0}) 的形式为 W={0,x,y,z},其边具有 {0,x}{x,y}{y,z} 的形式。


另请参阅

AB 渗流, 伯努利渗流模型, 键渗流, 布尔模型, 布尔-泊松模型, 自举渗流, Cayley 树, , 簇周长, 连续渗流理论, 相依渗流, 离散渗流理论, 圆盘模型, 首次通过渗流, 萌芽-颗粒模型, 非均匀渗流模型, 格点动物, 长程渗流模型, 混合渗流模型, 定向渗流模型, 渗流, 渗流理论, 渗流阈值, 多米诺骨牌, 随机簇模型, 随机游走, s-簇, s-游程, 位点渗流

此条目由 Christopher Stover 贡献

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参考文献

Meester, R. 和 Roy, R. Continuum Percolation. New York: Cambridge University Press, 2008.

引用为

Stover, Christopher. "随机连接模型." 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源,由 Eric W. Weisstein 创建. https://mathworld.net.cn/Random-ConnectionModel.html

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