• 제목/요약/키워드: First passage time

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An Efficient Brownian Motion Simulation Method for the Conductivity of a Digitized Composite Medium

  • Kim, In-Chan
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제17권4호
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    • pp.545-561
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    • 2003
  • We use the first-passage-time formulation by Torquato, Kim and Cule [J. Appl. Phys., Vol. 85, pp. 1560∼1571 (1999) ], which makes use of the first-passage region in association with the diffusion tracer's Brownian movement, and develop a new efficient Brownian motion simulation method to compute the effective conductivity of digitized composite media. By using the new method, one can remarkably enhance the speed of the Brownian walkers sampling the medium and thus reduce the computation time. In the new method, we specifically choose the first-passage regions such that they coincide with two, four, or eight digitizing units according to the dimensionality of the composite medium and the local configurations around the Brownian walkers. We first obtain explicit solutions for the relevant first-passage-time equations in two-and three-dimensions. We then apply the new method to solve the illustrative benchmark problem of estimating the effective conductivities of the checkerboard-shaped composite media. for both periodic and random configurations. Simulation results show that the new method can reduce the computation time about by an order of magnitude.

The First Passage Time of Stock Price under Stochastic Volatility

  • Nguyen, Andrew Loc
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제15권4호
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    • pp.879-889
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    • 2004
  • This paper gives an approximation to the distribution function of the .rst passage time of stock price when volatility of stock price is modeled by a function of Ornstein-Uhlenbeck process. It also shows how to obtain the error of the approximation.

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First-Passage Time Distribution of Discrete Time Stochastic Process with 0-state

  • Park, Young-Sool
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제8권2호
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    • pp.119-125
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    • 1997
  • We handle the stochastic processes of independent and identically distributed random variables. But random variables are usually dependent among themselves in actual life. So in this paper, we find out a new process not satisfying Markov property. We investigate the probability mass functions and study on the probability of the first-passage time. Also we find out the average frequency of continuous successes in from 0 to n time.

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CONTROLLING TRAFFIC LIGHTS AT A BOTTLENECK: THE OBJECTIVE FUNCTION AND ITS PROPERTIES

  • Grycho, E.;Moeschlin, O.
    • 대한수학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.727-740
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    • 1998
  • Controlling traffic lights at a bottleneck, in [5] a time of open passage is called optimal, if it minimizes the first moment of the asymptotic distribution of the queue length. The discussion of the first moment as function of the time of open passage is based on an analysis of the behavior of a fixed point when varying control parameters and delivers theoretical and computational aspects of the traffic problem.

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Markov 과정의 최초통과시간을 이용한 지수가중 이동평균 관리도의 평균런길이의 계산 (Average run length calculation of the EWMA control chart using the first passage time of the Markov process)

  • 박창순
    • 응용통계연구
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    • 제30권1호
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    • pp.1-12
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    • 2017
  • 많은 확률과정이 Markov 특성을 만족하거나 근사적으로 만족하는 것으로 가정된다. Markov 과정에서 특히 관심을 끄는 것은 최초통과시간이다. 최초통과시간에 대한 연구는 Wald의 축차분석에서 시작하여 근사적 특성에 대한 많은 연구가 되어왔고 컴퓨터의 발달로 통계계산적 방법이 사용되면서 근사적 결과가 참값에 가까운 값을 계산할 수 있게 되었다. 이 논문은 Markov 과정의 예로서 지수가중 이동평균 관리도를 사용할 때 평균런길이를 계산하는 과정과 계산상의 주의점, 문제점 등을 연구하였다. 이 결과는 다른 모든 Markov 과정에 적용될 수 있으며 특히 Markov 연쇄로의 근사는 확률과정의 특성의 연구에 유용하고 계산적 접근을 용이하게 한다.

FIRST PASSAGE PROBLEM FOR WIENER PATHS CROSSING DIFFERENTIABLE CURVES

  • Jang, Yu-Seon;Kim, Sung-Lai;Kim, Sung-Kyun
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제19권1_2호
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    • pp.475-484
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    • 2005
  • Let W(t) be a Wiener path, let $\xi\;:\;[0,\;{\infty})\;\to\;\mathbb{R}$ be a continuous and increasing function satisfying $\xi$(0) > 0, let $$T_{/xi}=inf\{t{\geq}0\;:\;W(t){\geq}\xi(t)\}$$ be the first-passage time of W over $\xi$, and let F denote the distribution function of $T_{\xi}$. Then the first passage problem has a unique continuous solution as following $$F(t)=u(t)+{\sum_{n=1}^\infty}\int_0^t\;H_n(t,s)u(s)ds$$, where $$u(t)=2\Psi(\xi(t)/\sqrt{t})\;and\;H_1(t,s)=d\Phi\;(\{\xi(t)-\xi(s)\}/\sqrt{t-s})/ds\;for\;0\;{\leq}\;s.

A Distribution for Regulated ${\mu}-Brownian$ Motion Process with Control Barrier at $x_{0}$

  • Park, Young-Sool
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제7권1호
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    • pp.69-78
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    • 1996
  • Consider a natural model for stochastic flow systems is Brownian motion, which is Brownian motion on the positive real line with constant drift and constant diffusion coefficient, modified by an impenetrable reflecting barrier at $x_{0}$. In this paper, we investigate the joint distribution functions and study on the distribution of the first-passage time. Also we find out the distribution of ${\mu}-RBMPx_{0}$.

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2모드 색소레이저 출력의 switching과 First-Passage-Time(FPT) 분포 (Switching and first-passage-time distributions in a two-mode ring dye laser)

  • 박구동;신종태;김태수
    • 한국광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.245-251
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    • 1994
  • 고리형 공진기의 색소레이저에서 시계방향 모드와 반시계 방향 모드 사이에 나타나는 switching 현상을 펌프 매개변수 a, 폄프요동의 세기 Q 및 진동수폭 등을 변화시켜 Monte Carlo 방법으로 수치 계산하여 고찰하였다. 덧셈형 noise만 고려할 때와 이 noise에다 여기요동을 나타내는 곱셈형 색 noise를 포함시켰을 때 FPT분포에 미치는 영향을 조사하였다. 두 경우에 있어서 FTP의 분포는 짧은 시간영역에서는 0에서 상승하여 최대값에 도달하고, 긴 시간영역에서는 지수함수적으로 감소하는 경향은 같았으나 덧셈의 noise만 존재할 때에 비하여 곱셈의 색 noise가 포함될 때는 FPT가 감소하였다. 한편, 평균 FTP는 펌프매개변수 a의 증가와 더불어 증대하였으며 곱셈형 noise의 세기Q 및 진동수폭 $\GAMMA$가 증가할 때는 감소함을 알 수 있었다.

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재난 변동풍속의 최초파괴확률 평가 (Estimate of First-Passage Probability for Hazard Fluctuating Wind Velocity)

  • 오종섭;허성제
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.23-30
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    • 2013
  • 본 연구에서는 최근 2003년부터 2012년까지의 10년 동안 연최대평균풍속이 발생한 날의 변동풍속으로부터 최초파괴확률(FEP: first excursion probability)을 알아보기 위하여 대표지점 8개 지점을 선정하고, 선정된 각 지점에 대한 최근 10년 동안의 풍속자료는 기상청으로부터 획득했고, 90개의 앙상블 중 정규확률분포로 평가된 12개의 모집단을 선정하여, 최초파괴확률 평가를 실시하였다. 분석결과 FEP의 발생확률은 P모델이 M모델 보다 약 60-200% 크게 나타나는 사실을 알 수 있었고 지표면 10 m에서 실측된 기상청자료의 변동풍속으로부터 지상 320 m까지 추정한 변동풍속의 평균 풍속 난류강도의 수직분포를 확인할 수 있었고, 서울 대구의 경도풍 고도는 약 300 m, 나머지 지점은 약 240-280 m로 나타났고, 지표면부근에서의 난류강도는 0.72 m/s-3.3 m/s로 100 m 높이 까지는 난류강도의 변화율이 증가하는 사실을 확인할 수 있었다.