35

Ветвящиеся процессы с дискретным временем

[11/55%]
Показать
LaTeX
Задача 35.1

Пусть ξ0,ξ1,…\xi_{0}, \xi_{1}, \ldots — ветвящийся процесс, где ξ0=1\xi_{0} = 1 и E[ξ1]=m\mathbb {E}\left[\xi_{1}\right] = m. Найти E[ξn+k∣ξn]\mathbb {E}\left[\xi_{n+k} \mid \xi_{n}\right].

?
Задача 35.2

Найти производящую функцию числа частиц в nn-м поколении, если производящая функция потомков одной частицы равна pz+1−ppz + 1 - p.

?
Задача 35.3

Найти производящую функцию числа частиц во втором поколении, если производящая функция потомков одной частицы равна:

?
(а)

1−p(1−z)α1 - p(1-z)^{\alpha }, 0<α<10 < \alpha < 1;

(б)

(1−p)/(1−pz)(1-p)/(1-pz).

Задача 35.4

Найти вероятность вырождения ветвящегося процесса, если производящая функция числа потомков одной частицы равна:

?
(а)

pz+1−ppz + 1 - p;

(б)

1−p(1−z)α1 - p(1-z)^{\alpha }, 0<α<10 < \alpha < 1;

(в)

(1−p)/(1−pz)(1-p)/(1-pz);

(г)

1−p+pz21 - p + pz^{2};

(д)

(1+z+z2)/3(1+z+z^{2})/3.

Задача 35.5

В задаче 35.4 а)–в) найти распределение времени вырождения ветвящегося процесса.

?
Задача 35.6

Пусть ξn\xi_{n} — ветвящийся процесс с начальным размером популяции NN и производящей функцией ϕ(z)=1−p+pz\phi (z) = 1-p+pz. Найти распределение времени τ\tau вырождения процесса.

?
Задача 35.7

Пусть ξ0,ξ1,…\xi_{0}, \xi_{1}, \ldots — ветвящийся процесс, ξ0=1\xi_{0} = 1. Доказать, что

P(ξn>N при некотором 1≤n≤m−1∣ξm=0)≤PN(ξm=0). \mathbb {P}\left(\xi _{n} > N \text{ при некотором } 1 \leq n \leq m-1 \mid \xi _{m} = 0\right) \leq \mathbb {P}_{N}\left(\xi _{m} = 0\right).
?
Задача 35.8

Найти производящую функцию общего числа частиц в первых nn поколениях, если производящая функция непосредственных потомков одной частицы равна pz+1−ppz + 1 - p.

?
Задача 35.9

Пусть частица имеет kk прямых потомков с вероятностью pk=bck−1p_{k} = bc^{k-1}, k=1,2,…k=1,2,\ldots, и p0=1−p1−p2−…p_{0} = 1 - p_{1} - p_{2} - \ldots, где b,c>0b, c > 0 и b+c<1b + c < 1. Найти производящую функцию непосредственных потомков одной частицы.

?
Задача 35.10

Рассмотрим ветвящийся процесс ξ0,ξ1,…\xi_{0}, \xi_{1}, \ldots с производящей функцией

ϕ(z)=1−b−c1−c+bz1−cz, \phi (z) = \frac{1-b-c}{1-c} + \frac{bz}{1-cz},

где 0<c<b+c<10 < c < b+c < 1 и 1−b−c>c(1−c)1-b-c > c(1-c). Найти

lim⁡n→∞P(ξn=k∣ξn>0). \lim _{n \to \infty } \mathbb {P}\left(\xi _{n} = k \mid \xi _{n} > 0\right).
?
Задача 35.11

Пусть в ветвящемся процессе ξ0,ξ1,…\xi_{0}, \xi_{1}, \ldots из задачи 35.10 выполняется 1−b−c=c(1−c)1-b-c = c(1-c). Найти

lim⁡n→∞P(ξn≤nx∣ξn>0). \lim _{n \to \infty } \mathbb {P}\left(\xi _{n} \leq nx \mid \xi _{n} > 0\right).
?