证明三维self-avoiding random walk 是transient的,给我简要的证明步骤
时间: 2024-01-24 18:19:37 浏览: 85
自回避随机行走问题
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对于三维self-avoiding random walk,其存在概率在有限步骤后趋于零,因此它是transient的。此结论的证明步骤如下:
1. 假设在三维空间中有一自避随机游走,其在某个位置重新回到原点的概率为p,即Pr[Xn=0] = p。
2. 因为该随机游走是自避的,所以其不能重复经过任何一点,即存在一个避险圈,半径为r,当游走到了该圈以外时,就不能再回到圈内了。
3. 我们可以把自避随机游走看做是由一些线段构成的,这些线段代表游走中的一步,而且它们是不会相交的。
4. 假设当前游走已经达到点x,那么下一步所到达的点y可以是当前点的任意一个邻居,即与x相邻的六个点中的任意一个。
5. 若当前点x不在避险圈内,则从x出发的六条边都可以扩展游走。而若x在避险圈内,则至少有一条边不能扩展游走。
6. 因此,若当前点x不在避险圈内,那么游走有6条扩展的可能性,而若x在避险圈内,则至少有一条边不能扩展,因此扩展的可能性不会超过5。
7. 假设在游走的前n步中,已经达到过点x,则游走返回原点的概率可以表示为Pn=p·Gn(x, 0),其中Gn(x, y)是从点x到点y的游走概率。
8. 对于三维self-avoiding random walk,根据中心极限定理,游走在无穷远距离上可以看作是一维随机游走的平均值,即E[Gn(x, y)] ~ C Const(i→∞)(i/n)^(3/2),其中Const是一个与起点和终点无关的常数。
9. 因此,Pn ~ p·C·Const(i→∞)(i/n)^(3/2),这个式子随n的增加而逐渐趋于0,因此三维self-avoiding random walk是transient的。
这就是三维self-avoiding random walk是transient的简要证明步骤。
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