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布林模型


在大多數現代文獻中,布林模型是連續滲流理論的機率模型,其特徵在於存在一個平穩點過程 X 和一個隨機變數 rho,它們獨立地確定中心半徑,構成 R^d 中一些閉球的集合,其中 d 是維度。

在這種情況下,該模型被稱為由 X 驅動

值得注意的是,關於使用 Xrho 構建可行模型的最直觀想法通常會導致意想不到和不良的結果(Meester 和 Roy 1996)。因此,需要更精密的機制和相當多的謹慎,才能將 Xrho 的語言轉化為合理的連續滲流模型。正式的構建如下。

X 為如上所述的平穩點過程,並假設 X 定義在機率空間 (Omega_1,F_1,P_1) 上。接下來,定義空間 Omega_2乘積空間

 Omega_2=product_(n in N)product_(z in Z^d)[0,infty)
(1)

並定義與 Omega_2 相關的通常乘積 σ-代數乘積測度 P_2,其中,所有邊緣機率由某個機率測度 mu[0,infty) 上給出。最後,定義 Omega=Omega_1×Omega_2,賦予 Omega 乘積測度 P=P_1 square P_2 和通常乘積 sigma-代數。在此構造下,布林模型是從 OmegaN×Omega_2可測對映,由下式定義

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

其中,N 表示 sigma-代數 B^d 上所有計數測度的集合,R^d 是 Borel 集,它為所有有界 Borel 集分配有限測度,並且為點 x in X 分配最多為 1 的值。

然後,透過首先定義 n 階的所謂二進位制立方體集合來過渡到滲流

 K(n,z)=product_(i=1)^d(z_i2^(-n),(z_i+1)2^(-n)]
(3)

對於所有 n in Z^+z in Z^d,並透過注意到每個點 x in X 包含在唯一的 K(n,z(n,x)) n 階二進位制立方體中。此外,對於每個 x in X,存在唯一的最小數 n_0=n_0(x) 使得 K(n_0,z(n_0,x)) 不包含 X 的其他點,P_1-幾乎必然成立。這一事實允許人們將以 x 為中心的球的半徑 rho_x 定義為

 rho_x=omega_2(n_0,z(n_0,x))
(4)

其中 omega_2(n,z) 是用於表示元素 omega_2 in Omega_2 的符號。使用這種構造,人們得到了一系列重疊的 d 維閉球,它們的半徑獨立於點過程 X,並且不同點的球具有獨立同分布的半徑。

以這種方式構造的一般布林模型通常表示為 (X,mu)(X,rho),可以互換使用。在 X 是密度為 lambda泊松過程的特殊情況下,測度 P 有時寫為 P_lambda=P_((lambda,rho)),而事件 A機率則可以互換地寫為 P(A)P{A}

在布林模型中,空間 R^d 被劃分為兩個區域,即佔用區域——R^d 中至少被一個球覆蓋的子集,表示為 C——及其補集,即空閒區域。這兩個區域是相似的,因為兩者都由連通分量組成(分別是佔用分量和空閒分量),並且符號 W(A) 用於表示所有佔用分量的並集,這些分量與子集 A subset R^d非空交集。對於 A={0},使用符號 W=W({0}),並且在空閒的情況下,整個過程都使用相同的符號,用 V 代替 W。在同一佔用分量中的兩個點 x,y in X 被稱為在佔用區域中連通,有時表示為

 x-->^oy.
(5)

空閒區域中的連通性以類似的方式定義,並表示為

 x-->^vy.
(6)

如果對於某個 A subset R^dxyC intersection A 的同一佔用分量中,或者在 C^c intersection A 的同一空閒分量中,則使用符號 x-->^oyA 中,或者使用 x-->^vyA 中。

BooleanModelTermExample

上圖說明了布林模型的實現,展示了與其相關的一些術語。在此圖中,陰影區域是 C,而較深的陰影區域是 W subset C。請注意,由於 W 非空,因此 V=V({0}) 為空。此外,連線 x in C^c intersection Ay in C^c intersection A 的路徑完全位於 C^c intersection A 中;這表明 x,y 位於 C^c intersection A 的同一空閒分量中,因此得出 x-->^vyA 中。

歷史上,術語布林模型也曾用於指代現在稱為布林-泊松模型的模型 (Hanisch 1981)。


另請參閱

AB 滲流, 伯努利滲流模型, 布林-泊松模型, 鍵滲流, 自舉滲流, Cayley 樹, , 簇周長, 連續滲流理論, 相依滲流, 離散滲流理論, 圓盤模型, 首次透過滲流, 核-粒模型, 非均勻滲流模型, 格點動物, 長程滲流模型, 混合滲流模型, 定向滲流模型, 滲流, 滲流理論, 滲流閾值, 多米諾, 隨機簇模型, 隨機連線模型, 隨機遊走, s-簇, s-遊程, 位點滲流

此條目由 Christopher Stover 貢獻

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參考文獻

Hanisch, K. H. "On Classes of Random Sets and Point Process Models." Serdica Bulgariacae Mathematicae Publicationes 7, 160-166, 1981.Meester, R. and Roy, R. 連續滲流。 New York: Cambridge University Press, 2008.

引用為

Stover, Christopher. "布林模型。" 來自 Web 資源,由 Eric W. Weisstein 建立。 https://mathworld.tw/BooleanModel.html

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