醉鸟vs醉酒的蚂蚁:二维和三维之间的随机游动


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众所周知,二维网格中的随机游走会以1的概率返回原点。众所周知,同一三维空间的随机游走返回原点的概率严格小于1

我的问题是:

两者之间有东西吗?例如,假设我的空间实际上是平面的边界区域,该区域在z方向上被拉伸到无穷大。(通常称为2.5维)。二维结果是适用的还是三维结果?

这是在讨论中提出的,一个启发式论据说它在二维上起作用是因为平面的有限区域最终将被覆盖,所以行走的唯一非平凡部分是沿z方向的一维射线,因此返回到起源会发生。

在二维维和三维维之间还可以插入其他形状吗?

更新(从评论中拉出):在MO上提出了一个相关问题 -简短的总结是,如果步行的尺寸为(2 + ϵ)偶数,则不确定的收益会从分散的序列中轻松得出。但是,上述问题与IMO略有不同,因为我要问的是其他可能允许一定收益的形状。


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对这个主题了解得不多,但是我想到了渗流!随机游走渗滤怎么样?对于任何似乎都可能是分数维结果的候选者。n>1n>1
vs

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您是什么意思?似乎在1和严格低于1之间没有太多;那么您是否希望中间位置相对于空间的尺寸?换句话说,是否有任何答案一定要沿着自然尺度测量?
Artem Kaznatcheev

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注意:在MO上提出了一个相关的问题:mathoverflow.net/questions/45098/…-简短的摘要是,如果步行是偶数维度,则不确定的收益会从分散的序列中散发出来。但是,上述问题略有不同,因为我要问的是其他可能承认一定回报的形状。(2+ϵ)(2+ϵ)
Suresh Venkat


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对于沿轴延伸到无穷远的平面的有界区域,我们实质上是在处理粗线而不是发胖的平面。这样,我希望行为比二维情况更接近一维情况。zz
詹姆斯·金

Answers:


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Peres and Lyons的“ 树和网络概率”在第2章(第50页)中提到:

理解这一点的一种方法是询问和之间的中间空间类型。例如,考虑楔形Z2Z3

Wf:={(x,y,z):|z|f(|x|)}

其中是一个递增函数。离开的阶为,因此根据Nash-Williams标准,f:NNWf{(x,y,z):|x| or |y|n}n(f(n)+1)

n11n(f(n)+1)=

足以复发。


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这是一个很好的参考,并且具有确定这种行走何时发散的通用技术。不错!
Suresh Venkat

1

如果从外部开始,则在3x3x3空间(如魔方)中进行3D随机行走的可能性小于返回原点的概率。但2x2x2空间的空间为1,原点为中心的3x3x3空间的空间为1。因此,似乎有一些中间形状,但可能不是很多。


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但是环形是二维的。我发现它会回到起点并不奇怪。好像是2D的特例。
约翰·穆勒

1
和有界!它应该是甚至更容易回到原点比在平面上。
德里克·斯托利

糟糕,您是对的。我将其编辑为其他形状。
xpda 2011年
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