在一类延迟系统中概率密度的时间演化

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在物理、工程、机械等领域,如何对随机时滞动力系统进行分析都是一个非常重要的研究内容。考虑到可能出现的各种随机性,想要从运动路径的角度出发对系统进行准确刻画和描述,难度是非常大的。转变思路,即从随机过程的概率分布的角度对随机动力系统进行研究,则可以获得清楚而丰富的信息。Fokker-Planck方程刻画概率密度随时间的变化满足的方程,所以,如何推导出随机时滞动力系统的概率密度函数满足的Fokker-P1anck方程,成为一个重要的研究方向。  本论文主要研究带延迟的随机动力系统对应的概率密度随时间的演化,目前,Guillouzic等人通过摄动展开法推导出漂移项和扩散项中均包含时滞项的非线性随机延迟动力系统所满足的时滞Fokker-P1anck方程,并给出了Fokker-P1anck方程的近似平稳解。本文主要利用扩散桥相关知识,从一个新的角度去研究由布朗运动驱动的随机延迟动力系统的概率密度的变化。为了推导x(t)的概率密度p(x,t|x(s)=γ(-s),s∈[-r,0])所满足的方程,将时间t划分为长度为r的一个个小区间[0,r],[T,2r],…,并将每一个区间中的x(t)重新记成x1(t),x2(t),…,在每一个小区间上推导概率密度所满足的方程。在任意一个区间[nr,(n+1)r]中,根据原有随机时滞微分方程写出x1(t),…,xn(t),xn+1(t)所满足的随机微分方程组并给出x1(t),…,xn(t),xn+1(t)所满足的初始条件,通过扩散桥相关知识可以将随机微分方程组化为另一随机微分方程组,利用多维Fokker-P1anck方程即可写出[nr,(n+1)r]上响应变量对应的概率密度所满足的方程。则对于任意时刻t,都可以确定t属于某个区间,这样就能知道其概率密度函数满足的方程。
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