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.