时间延迟作用下随机动力学信息熵变上界的研究

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本文研究了噪声和时间延迟共同影响下,随机动力学系统信息熵变上界的统计性质。首先对随机动力学系统信息熵的研究状况及有关随机动力学基础理论进行了介绍。然后,根据小延迟近似理论,导出了相应的福克-普朗克方程,利用施瓦茨不等式,得到了含时间延迟的信息熵变化率的上界UB(t)的解析表达式。通过数值计算,分析讨论了耗散常数,y,关联时间t0,乘性噪声强度D,加性噪声强度α口,噪声关联强度λ以及时间延迟t-对信息熵变化率上界的影响。结果表明:(1)无论在何种噪声作用下,信息熵变化率上界随时间的增加都表现为单调减小,以至达到稳态;(2)若噪声为高斯Ornstein-Uhlenbeck噪声,对应的信息熵变化率上界vB(t)随着关联时间T0单调增加,是非平衡态持续存在的一个明显的标志,然而当增加耗散常数,y时,又可促进系统趋于稳态;(3)若噪声为关联噪声,且存在时间延迟时,当乘性噪声强度D较小时,延迟时间T导致信息熵变化率上界UB(t)出现一个峰值,另外,随着加性噪声强度α的增加延迟时间T存在一个临界值,在这个临界值的附近,信息熵变化率上界vB(t)呈现相反的行为,且当加性噪声强度α较小时,延迟时间T引起“重入性相变”现象;(4)通过对比有无时间延迟情况UB(t)-λ的变化,发现延迟时间T还能够使UB(t)-λ出现一个反转行为。  
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