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| 간단한 예로서 다음과 같은 확률미분방정식 | 간단한 예로서 다음과 같은 확률미분방정식 | ||
| $$dx = a[x(t)] dt + \sqrt{D} dW$$ | $$dx = a[x(t)] dt + \sqrt{D} dW$$ | ||
| - | 가 주어져 있다고 하자. $D$는 상수이고 $dW$는 위너 확률과정이다. | + | 가 주어져 있다고 하자. $D$는 상수로서 편의를 위해 $1$로 놓을 것이며, $dW$는 위너 확률과정이다. |
| 시간을 이산화할 때에 이토 해석을 따르면, $a$를 $t+\Delta t$가 아니라 $t$의 시점에서 계산하므로 다음처럼 적게 된다: | 시간을 이산화할 때에 이토 해석을 따르면, $a$를 $t+\Delta t$가 아니라 $t$의 시점에서 계산하므로 다음처럼 적게 된다: | ||
| - | $$x(t+\Delta t)-x(t) = a[x(t)] \Delta t + \sqrt{D} | + | $$x(t+\Delta t)-x(t) = a[x(t)] \Delta t + \Delta W.$$ |
| 시간 $t+\Delta t$에 위치 $x$에서 발견될 확률은 다음처럼 계산된다: | 시간 $t+\Delta t$에 위치 $x$에서 발견될 확률은 다음처럼 계산된다: | ||
| - | $$\rho(x, t+\Delta t) = \int dx' \int d\Delta W P(\Delta W) \delta \left[ x-x' | + | $$\rho(x, t+\Delta t) = \int dx' \int d\Delta W P(\Delta W) \delta \left[ x-x' |
| 즉 시간 $t$에 위치 $x' | 즉 시간 $t$에 위치 $x' | ||
| 다음의 두 식을 대입한다: | 다음의 두 식을 대입한다: | ||
| $$P(\Delta W) = \frac{1}{\sqrt{2\pi \Delta t}} \exp \left[ -\frac{(\Delta W)^2}{2\Delta t}\right]$$ | $$P(\Delta W) = \frac{1}{\sqrt{2\pi \Delta t}} \exp \left[ -\frac{(\Delta W)^2}{2\Delta t}\right]$$ | ||
| - | $$\delta(x) = \int \frac{dk}{2\pi} \exp[-ikx]$$. | + | $$\delta(x) = \int \frac{dk}{2\pi} \exp[-ikx].$$ |
| - | 그러면 그 결과는 아래와 같고 | + | 그러면 그 결과는 아래와 같다: |
| \begin{eqnarray*} | \begin{eqnarray*} | ||
| \rho(x, t+\Delta t) &=& \int dx' \int \frac{dk}{2\pi} \int \frac{d\Delta W}{\sqrt{2\pi \Delta t}} \exp\left\{ -ik \left[ x-x' | \rho(x, t+\Delta t) &=& \int dx' \int \frac{dk}{2\pi} \int \frac{d\Delta W}{\sqrt{2\pi \Delta t}} \exp\left\{ -ik \left[ x-x' | ||
| - | &=& \frac{1}{\sqrt{2\pi \Delta t}} \int dx' \exp\left\{- \frac{[x-x' | + | &=& \frac{1}{\sqrt{2\pi \Delta t}} \int dx' \exp\left\{- \frac{[x-x' |
| \end{eqnarray*} | \end{eqnarray*} | ||
| $y\equiv x-x' | $y\equiv x-x' | ||
| \begin{eqnarray*} | \begin{eqnarray*} | ||
| x-x' | x-x' | ||
| - | &=& y-(x' | + | &=& y-(x' |
| + | &=& y+ \left[ y+a(x)\Delta t \right] a'(x) \Delta t. | ||
| + | \end{eqnarray*} | ||
| + | 이때 $a'(x) \equiv \frac{da}{dx}(x)$이다. 따라서 다음처럼 고쳐 적자: | ||
| + | $$\frac{1}{2\Delta t}\left[ x-x' | ||
| + | \begin{eqnarray*} | ||
| + | \rho(x', | ||
| + | &=& \rho(x,t) - \left[ y+a(x)\Delta t \right] \rho' | ||
| + | \end{eqnarray*} | ||
| + | 이때 $\rho' | ||
| + | |||
| + | $x' | ||
| + | \begin{eqnarray*} | ||
| + | \rho(x, t+\Delta t) & | ||
| + | & | ||
| + | & | ||
| + | \end{eqnarray*} | ||
| + | 적분을 수행하고 $\Delta t$ 차수까지만 남겨놓자: | ||
| + | \begin{eqnarray*} | ||
| + | \rho(x, t+\Delta t) & | ||
| + | & | ||
| \end{eqnarray*} | \end{eqnarray*} | ||
| - | 이때 $a'(x) \equiv da/ | ||
| + | $\Delta t\to 0$의 극한을 취하면 다음의 식을 얻는다: | ||
| + | $$\partial_t \rho(x,t) = -\partial_x \left[ a(x) \rho(x,t) \right] + \frac{1}{2} \partial_x^2 \rho(x, | ||
| ======마틴-시지아-로즈(Martin-Siggia-Rose, | ======마틴-시지아-로즈(Martin-Siggia-Rose, | ||