在数学 中,自避行走(简称:SAW,Self-Avoiding Walk) 是一种格点 上的随机漫步 ,但是不能多次通過同一点。因此,SAW不是一种马尔可夫链 , 但事實上,SAW模型在物理学 、化学 、生物学中有很多应用。
这是自避行走
这不是自避行走
8x8网格图上的三个例子
应用
介绍
自避行走是一个分形 。[ 5] [ 6] 例如,[ 7]
维度d
分形维数
d = 2
4/3
d = 3
5/3
d ≥ 4
2
4是“upper critical dimension”(上面临界维度)
没有已知的公式用於计算给予格子 的SAW数。[ 8] [ 9]
m × n 矩形点阵在只允許選擇減少曼哈頓距離 的方向從一角往其對角行走的情況下有
(
m
+
n
m
,
n
)
{\displaystyle {m+n \choose m,\ n}}
个SAW。
普遍性
主要条目:普遍性 (物理学)
设
c
n
{\displaystyle c_{n}}
是SAW数。这满足
c
n
c
m
≤ ≤ -->
c
n
+
m
{\displaystyle c_{n}c_{m}\leq c_{n+m}}
因此
log
-->
c
n
{\displaystyle \log c_{n}}
是次可加 的以及
μ μ -->
=
lim
n
→ → -->
∞ ∞ -->
c
n
1
/
n
{\displaystyle \mu =\lim _{n\to \infty }c_{n}^{1/n}}
存在。格点六角形(hexagonal lattice)的
μ μ -->
=
2
+
2
{\displaystyle \mu ={\sqrt {2+{\sqrt {2}}}}}
。[ 4] (斯坦尼斯拉夫·斯米尔诺夫 )
某一猜想稱:当
n
→ → -->
∞ ∞ -->
{\displaystyle n\to \infty }
的时候
c
n
≈ ≈ -->
μ μ -->
n
n
11
/
32
{\displaystyle c_{n}\approx \mu ^{n}n^{11/32}}
上面的
μ μ -->
{\displaystyle \mu }
依赖格点 ,但是11/32这个数是普遍 的。
参见
参考文献
^ P. Flory . Principles of Polymer Chemistry . Cornell University Press. 1953: 672 . ISBN 9780801401343 .
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^ Tishby, I.; Biham, O.; Katzav, E. The distribution of path lengths of self avoiding walks on Erdős–Rényi networks. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical. 2016, 49 (28): 285002. Bibcode:2016JPhA...49B5002T . arXiv:1603.06613 . doi:10.1088/1751-8113/49/28/285002 .
^ 4.0 4.1 Duminil-Copin, Hugo; Smirnov, Stanislav. The connective constant of the honeycomb lattice equals $\sqrt{2+\sqrt2}$ . arXiv:1007.0575 [math-ph]. 2011-06-27.
^ S. Havlin , D. Ben-Avraham. New approach to self-avoiding walks as a critical phenomenon . J. Phys. A. 1982, 15 (6): L321–L328 [2020-02-10 ] . Bibcode:1982JPhA...15L.321H . doi:10.1088/0305-4470/15/6/013 . (原始内容存档 于2020-09-22).
^ S. Havlin , D. Ben-Avraham. Theoretical and numerical study of fractal dimensionality in self-avoiding walks . Phys. Rev. A. 1982, 26 (3): 1728–1734 [2020-02-10 ] . Bibcode:1982PhRvA..26.1728H . doi:10.1103/PhysRevA.26.1728 . (原始内容存档 于2018-11-12).
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