К.ф.- м.н., доц. А. В.
Макаричев, А. А. Кудь, А. Б. Щукин
Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет
Национальный аэрокосмический университет «ХАИ»
Московский государственный университет им. М.В.
Ломоносова
АЛЬТЕРНИРУЮЩИЕ
ПРОЦЕССЫ РАЗМНОЖЕНИЯ
На площадку поступают два вида частиц
и
. Если на площадке одновременно находятся две частицы разных
видов, то они немедленно взаимно поглощаются и исчезают с площадки. Таким
образом, на площадке либо вообще нет частиц, либо там есть частицы только одного
вида из двух
или
. Обозначим через
состояние, когда на
площадке нет ни тех, ни других частиц. Пусть
- состояние, когда на
площадке
частиц вида
и
- состояние, когда на
площадке
частиц вида
. Пусть в некоторый момент времени процесс находится в
состоянии
(
). Тогда предполагается, что спустя случайное распределенное
по показательному закону распределения с параметром
время он либо с вероятностью
переходит в состояние
(число положительных
частиц увеличивается на единицу), либо с вероятностью
он переходит в
состояние
(число положительных
частиц уменьшается на единицу). Из состояния
спустя случайное
распределенное по показательному закону с параметром
время процесс либо с
вероятностью
переходит в состояние
(число положительных
частиц становится равным единице), либо с вероятностью
он переходит в
состояние
(число отрицательных
частиц становится равным единице). Если
же в некоторый момент времени процесс находится в состоянии
(
). Тогда предполагается, что спустя случайное распределенное
по показательному закону распределения с параметром
время он либо с
вероятностью
переходит в состояние
(число отрицательных
частиц уменьшается на единицу), либо с вероятностью
он переходит в
состояние
(число отрицательных
частиц увеличивается на единицу). Для вероятностей состояний
(
- целые неотрицательные числа и
) в момент времени
справедлива счетная
система дифференциальных уравнений Колмогорова [1]
…………………………………………………………….
, ![]()
…………………………………………………………….
![]()
……………………………………………………………
,
…………………………………………………………...
При выполнении необходимых и достаточных условий [3]
,
,
,
,
существуют стационарные вероятности состояний
альтернирующего процесса размножения, то есть пределы
,
(
- целые неотрицательные числа и
).
Для этих стационарных вероятностей справедлива счетная
система линейных уравнений
……………………………………………………………………..
, ![]()
……………………………………………………………………..
![]()
……………………………………………………………………..
,
,
из которой эти вероятности можно определить как
,
,
,
, где
.
Пример 1. Пусть
,
,
,
,
,
,
,
. Тогда
,
, где
.
Пример 2. Пусть
,
,
,
,
,
,
,
. Тогда при ![]()
,
, где
.
Литература.
1. B. V. GNEDENKO AND
I. N. KOVALENKO, Introduction to Queueing
Theory, Program for Scientific Translations, Jerusalem, 1968.
2. Соловьев А. Д. Асимптотическое поведение
момента
наступления редкого события в регенерирующем процессе.
Известия АН СССР. Техническая кибернетика, 1971, № 6, с.
79-89.
3. Вопросы математической теории надежности
/Е.Ю.
Барзилович, Ю.К. Беляев, В.А. Каштанов, И.Н. Коваленко,
А.Д. Соловьев, И.А. Ушаков; Под ред. Б. В. Гнеденко.- М.:
Радио и связь, 1983.- 376 с., ил.
4. Ширяев А.Н. Вероятность, М.: Наука,
1980, 576 c.