0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Boolean Model

المؤلف:  Hanisch, K. H

المصدر:  "On Classes of Random Sets and Point Process Models." Serdica Bulgariacae Mathematicae Publicationes 7

الجزء والصفحة:  ...

13-5-2022

2076

+

-

20

Boolean Model

In most modern literature, a Boolean model is a probabilistic model of continuum percolation theory characterized by the existence of a stationary point process X and a random variable rho which independently determine the centers and the random radii of a collection of closed balls in R^d for some d.

In this case, the model is said to be driven by X.

Worth noting is that the most intuitive ideas about constructing a feasible model using X and rho often lead to unexpected and undesirable results (Meester and Roy 1996). For that reason, some more sophisticated machinery and quite a bit of care is needed to translate from the language of X and rho into a reasonable model of continuum percolation. The formal construction is as follows.

Let X be a stationary point process as discussed above and suppose that X is defined on a probability space (Omega_1,F_1,P_1). Next, define the space Omega_2 to be the product space

 Omega_2=product_(n in N)product_(z in Z^d)[0,infty)

(1)

and define associated to Omega_2 the usual product sigma-algebra and product measure P_2 where here, all the marginal probabilities are given by some probability measure mu on [0,infty). Finally, define Omega=Omega_1×Omega_2, equip Omega with the product measure P=P_1 square P_2 and usual product sigma-algebra. Under this construction, a Boolean model is a measurable mapping from Omega into N×Omega_2 defined by

 (omega_1,omega_2)|->(X(omega_1),omega_2)

(2)

where here, N denotes the set of all counting measures on the sigma-algebra B^d of Borel sets in R^d which assign finite measure to all bounded Borel sets and which assign values of at most 1 to points x in X.

One then transitions to percolation by first defining the collection of so-called binary cubes of order n

 K(n,z)=product_(i=1)^d(z_i2^(-n),(z_i+1)2^(-n)]

(3)

for all n in Z^+z in Z^d, and by noting that each point x in X is contained in a unique binary cube K(n,z(n,x)) of order n. Moreover, for each x in X, there is a unique smallest number n_0=n_0(x) such that K(n_0,z(n_0,x)) contains no other points of X P_1-almost surely. This fact allows one to define the radius rho_x of the ball centered at x to be

 rho_x=omega_2(n_0,z(n_0,x))

(4)

where omega_2(n,z) is the notation used to denote an element omega_2 in Omega_2. Using this construction, one gets a collection of overlapping d-dimensional closed spheres whose radii are independent of the point process X and for which different points have balls with independent and identically-distributed radii.

It is not uncommon for a general Boolean model constructed in this way to be denoted (X,mu) or (X,rho), interchangeably. In the particular instance that X is a Poisson process with density lambda, the measure P is sometimes written P_lambda=P_((lambda,rho)) while the probability of an event A is then written P(A) or P<span style={A}" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/BooleanModel/Inline54.svg" style="height:22px; width:41px" /> interchangeably.

In Boolean models, the space R^d is partitioned into two regions, namely the occupied region-the subset of R^d covered by at least one ball, denoted C-and its complement, the vacant region. These two regions are similar in that both consist of connected components (the occupied components and the vacant components, respectively) and the notation W(A) is used to denote the union of all occupied components having non-empty intersection with a subset A subset R^d. For A=<span style={0}" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/BooleanModel/Inline60.svg" style="height:22px; width:59px" />, the notation W=W(<span style={0})" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/BooleanModel/Inline61.svg" style="height:22px; width:98px" /> is used, and in the event of vacancy, the same notation is used throughout with V instead of W. Two points x,y in X which are in the same occupied component are said to be connected in the occupied region, sometimes denoted

 x-->^oy.

(5)

Connectedness in the vacant region is defined analogously and denoted

 x-->^vy.

(6)

If for some A subset R^d x and y are in the same occupied, respectively vacant, component of C intersection A, respectively of C^c intersection A, the notation x-->^oy in A, respectively x-->^vy in A is used.

BooleanModelTermExample

The above figure illustrates a realization of a Boolean model, illustrating some of the terminology related to thereto. In this figure, the shaded region is C while the darker shaded region is W subset C. Note that V=V(<span style={0})" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/BooleanModel/Inline76.svg" style="height:22px; width:90px" /> is empty due to the fact that W is non-empty. Moreover, the path joining x in C^c intersection A and y in C^c intersection A lies entirely in C^c intersection A; this indicates that x,y are in the same vacant component of C^c intersection A, whereby it follows that x-->^vy in A.

Historically, the term Boolean model was also used to refer to what's now known as the Boolean-Poisson model (Hanisch 1981).


REFERENCES

Hanisch, K. H. "On Classes of Random Sets and Point Process Models." Serdica Bulgariacae Mathematicae Publicationes 7, 160-166, 1981.

Meester, R. and Roy, R. Continuum Percolation. New York: Cambridge University Press, 2008.

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد