ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ

- неоднородный по времени ветвящийся процесс, в к-ром неоднородность имеет случайный характер. Пусть ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №1 - стационарная последовательность случайных величин (значение ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №2 интерпретируется как состояние "среды" в момент времени ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №3) и каждому возможному состоянию среды ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №4 сопоставлено распределение вероятностей ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №5 числа потомков одной частицы:

ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №6

Для построения траектории ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №7 В. п. со с. с. фиксируют значение ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №8 и траекторию ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №9 состоянии среды ц при каждом ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №10 определяют ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №11 как сумму ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №12 независимых случайных величин, имеющих распределение ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №13. Такое усложнение ветвящегося Гальтона- Ватсона процесса довольно естественно, если, напр., рассматривать В. п. со с.с. как модель биологич. популяции.

Свойства В. п. со с. с. аналогичны свойствам обычных ветвящихся процессов. Напр., производящая функция распределения ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №14 при условии, что ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №15, имеет вид

ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №16

(для ветвящегося процесса Гальтона - Ватсона, т. е. при ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №17 в правой части (*) стоит е-кратная итерация ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №18). В. ц. со с. с. делятся на докритические, критические и надкритические; "критич. параметром" является (см. [1]) величина

ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №19

(для обычных ветвящихся процессов "критич. параметром" является математич. ожидание числа потомков одной частицы). Если ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №20 , то В. п. со с. с. наз. д о-критическии, и для случайной величины

ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №21

- вероятности вырождения В. п. со с. с. при фиксированной траектории ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №22- справедливо соотношение

ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №23

Имеет место аналог предельной теоремы для докритического ветвящегося процесса Гальтона - Ватсона: для почти всех реализаций последовательности ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №24 существуют пределы

ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №25

Если ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №26 , то В. п. со с. с. наз. критическим, тогда

ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №27

и для почти всех реализаций ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №28

ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №29

При ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №30 В. п. со с. с. наз. надкритическим; в этом случае

ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №31

и при нек-рых дополнительных условиях для почти всех ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №32 существует неотрицательная случайная величина

ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС СО СЛУЧАЙНОЙ СРЕДОЙ фото №33

Лит.:[1] Athrеуа К. В., Nеу P., Branching processes, В.-Hdlb.-N.Y., 1972. А. М. Зубное.


Смотреть больше слов в «Математической энциклопедии»

ВЕТВЯЩИХСЯ ПРОЦЕССОВ РЕГУЛЯРНОСТЬ →← ВЕТВЯЩИЙСЯ ПРОЦЕСС С КОНЕЧНЫМ ЧИСЛОМ ТИПОВ ЧАСТИЦ

T: 163