Teoría cinética y cadenas de Markov con matrices de transición estocásticamente variables
Autores: Carbonaro, Bruno; Menale, Marco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Teoría cinética y cadenas de Markov con matrices de transición estocásticamente variables
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Teoría cinética
Partículas activas
Modelos matemáticos
Ecuación de Boltzmann
Proceso estocástico
Cadena de Markov
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Como es bien sabido, la Teoría Cinética para Partículas Activas es un esquema de modelos matemáticos basado en una generalización de la ecuación de Boltzmann. Debe ser reconocido hoy en día como una de las herramientas más versátiles y efectivas para describir en términos matemáticos el comportamiento de cualquier sistema que consista en un gran número de objetos que interactúan mutuamente, sin importar si también interactúan con el mundo externo. En ambos casos, la descripción es estocástica, es decir, tiene como objetivo proporcionar en cada instante la función de distribución (o densidad) de probabilidad en el conjunto de posibles estados de las partículas del sistema. En otras palabras, describe la evolución del sistema como un proceso estocástico. En un artículo anterior, señalamos que dicho proceso puede ser descrito a su vez en términos de un tipo especial de Cadena de Markov continua en el tiempo. Estos procesos estocásticos comparten propiedades importantes con muchos procesos naturales. El presente artículo tiene como objetivo desarrollar la discusión presentada en ese artículo, en particular considerando y analizando el caso en el que las matrices de transición de la cadena no son ni constantes (Cadenas de Markov estacionarias) ni funciones asignadas del tiempo (Cadenas de Markov no estacionarias). Se muestra que este caso expresa interacciones del sistema con el mundo externo, con especial referencia a eventos externos aleatorios.
Descripción
Como es bien sabido, la Teoría Cinética para Partículas Activas es un esquema de modelos matemáticos basado en una generalización de la ecuación de Boltzmann. Debe ser reconocido hoy en día como una de las herramientas más versátiles y efectivas para describir en términos matemáticos el comportamiento de cualquier sistema que consista en un gran número de objetos que interactúan mutuamente, sin importar si también interactúan con el mundo externo. En ambos casos, la descripción es estocástica, es decir, tiene como objetivo proporcionar en cada instante la función de distribución (o densidad) de probabilidad en el conjunto de posibles estados de las partículas del sistema. En otras palabras, describe la evolución del sistema como un proceso estocástico. En un artículo anterior, señalamos que dicho proceso puede ser descrito a su vez en términos de un tipo especial de Cadena de Markov continua en el tiempo. Estos procesos estocásticos comparten propiedades importantes con muchos procesos naturales. El presente artículo tiene como objetivo desarrollar la discusión presentada en ese artículo, en particular considerando y analizando el caso en el que las matrices de transición de la cadena no son ni constantes (Cadenas de Markov estacionarias) ni funciones asignadas del tiempo (Cadenas de Markov no estacionarias). Se muestra que este caso expresa interacciones del sistema con el mundo externo, con especial referencia a eventos externos aleatorios.