闭卷重建《随机游走与扩散极限》的定义、公式链、数值基准、算法、误差预算与失败案例。
计算物理 · 小纸条
选一章打印。双面打印(按长边翻页)后沿虚线剪开,每张卡片正面题目、背面答案。
闭卷重建《Poisson过程与等待时间》的定义、公式链、数值基准、算法、误差预算与失败案例。
闭卷重建《Markov链与转移矩阵》的定义、公式链、数值基准、算法、误差预算与失败案例。
闭卷重建《主方程与稳态》的定义、公式链、数值基准、算法、误差预算与失败案例。
闭卷重建《Langevin方程》的定义、公式链、数值基准、算法、误差预算与失败案例。
闭卷重建《Euler–Maruyama方法》的定义、公式链、数值基准、算法、误差预算与失败案例。
闭卷重建《路径统计和置信区间》的定义、公式链、数值基准、算法、误差预算与失败案例。
对象:Poisson process;exponential waiting;rate;memoryless;event;公式:P(N(t)=k)=e^-λt(λt)^k/k!,等待ΔT=-ln(1-U)/λ。;基准:λ=2,t=3时计数均值方差均6;U=.5等待.3466。;边界:小时间格Bernoulli近似会漏同格多事件,直接采等待更准确。
对象:random walk;diffusion limit;MSD;ensemble;boundary;公式:X_n=Σξ_i,EX=0,VarX=n;物理D=ℓ²/(2τ)。;基准:100步均方位移理论100,应由许多路径验证。;边界:反射、吸收和周期边界会改变分布,不能套无限域公式。
对象:master equation;generator;rate;steady state;conservation;公式:dp/dt=Qp;非对角跃迁率非负,对角为负总流出,稳态Qp=0。;基准:两态速率a,b,稳态p1=a/(a+b),松弛率a+b。;边界:Euler大步可能产生负概率,需减步或用矩阵指数。
对象:Markov chain;transition matrix;stationary;mixing;eigenvalue;公式:稳态πP=π且Σπ=1;P=[[.9,.1],[.2,.8]]稳态(2/3,1/3)。;基准:从状态0一轮分布(.9,.1),次本征值.7控制趋稳速度。;边界:行随机与列随机约定混用会使概率不守恒。
对象:Euler-Maruyama;Ito;strong convergence;Brownian;coupling;公式:X新=X+a(X)h+b(X)√hZ;一般强阶1/2。;基准:几何Brownian一步X[1+μh+σ√hZ],可与解析对数解比较。;边界:步长比较若不共享Brownian增量,抽样波动会掩盖强误差。
对象:Langevin;white noise;Wiener;diffusion;fluctuation;公式:过阻尼dX=μFdt+√(2D)dW,ΔW~N(0,dt),自由扩散方差2Dt。;基准:D=.5,t=2理论方差2;步长减小时单步噪声标准差√(dt)。;边界:若噪声乘dt,减步后扩散会错误消失。
对象:path functional;ensemble;time average;confidence;independence;公式:M条独立路径Y_m的均值标准误s_Y/√M;同一路径时间点通常相关。;基准:100条路径终点方差的有效样本是100,不是每条1000个时间点后的10万。;边界:只给均值轨迹会隐藏偏斜与罕见事件,应报分位数和路径数。