Suppose that particles are randomly distributed in $\bR^d$, and they are subject to identical stochastic motion independently of each other. The Smoluchowski process describes fluctuations of the number of particles in an observation region over time. This paper studies properties of the Smoluchowski processes and considers related statistical problems. In the first part of the paper we revisit probabilistic properties of the Smoluchowski process in a unified and principled way: explicit formulas for generating functionals and moments are derived, conditions for stationarity and Gaussian approximation are discussed, and relations to other stochastic models are highlighted. The second part deals with statistics of the Smoluchowki processes. We consider two different models of the particle displacement process: the undeviated uniform motion (when a particle moves with random constant velocity along a straight line) and the Brownian motion displacement. In the setting of the undeviated uniform motion we study the problems of estimating the mean speed and the speed distribution, while for the Brownian displacement model the problem of estimating the diffusion coefficient is considered. In all these settings we develop estimators with provable accuracy guarantees.


翻译:假设粒子随机地以$\bR ⁇ d$进行分布, 并且它们彼此独立地受到相同的随机运动的影响。 Smoluchowski 过程描述一个观察区域的粒子数量随时间变化的波动情况。 本文研究Smolchowski 过程的特性, 并考虑相关的统计问题。 在论文的第一部分, 我们以统一和有原则的方式重新审视Smolchowski 过程的概率性能: 生成功能和时间的清晰公式被推导出来, 讨论固定性和高斯近似的条件, 并突出与其他随机模型的关系。 第二部分涉及Smolchowki 过程的统计。 我们考虑两种不同的粒子迁移过程模式: 不可避免的统一运动( 当粒子随直线随机恒定速度移动时) 和布朗运动的迁移。 在确定未经证实的统一运动时, 我们研究估算平均速度和速度分布的问题, 而对于布朗移位模型来说, 估计扩散系数的问题被考虑。 在所有这些环境中, 我们用精确度来进行估计。

0
下载
关闭预览

相关内容

【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
Python分布式计算,171页pdf,Distributed Computing with Python
专知会员服务
107+阅读 · 2020年5月3日
图神经网络库PyTorch geometric
图与推荐
17+阅读 · 2020年3月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
大数据的分布式算法
待字闺中
3+阅读 · 2017年6月13日
Arxiv
4+阅读 · 2018年1月15日
VIP会员
相关资讯
图神经网络库PyTorch geometric
图与推荐
17+阅读 · 2020年3月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
大数据的分布式算法
待字闺中
3+阅读 · 2017年6月13日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员