Конструктивная роль хаоса: броуновские моторы и выигрышные стратегии в теории игр
Несмотря на широко распространенное представление о негативной роли хаоса в природе и жизни человека, существуют примеры и его конструктивной роли в различных процессах. Среди них особое место занимают процессы, в которых тепловой шум вызывает не только броуновское движение, но и дрейф наночастиц в...
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine
2020-02-01
|
| Series: | Хімія, фізика та технологія поверхні |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/534 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1849731713041694720 |
|---|---|
| author | V. M. Rozenbaum |
| author_facet | V. M. Rozenbaum |
| author_sort | V. M. Rozenbaum |
| collection | DOAJ |
| description |
Несмотря на широко распространенное представление о негативной роли хаоса в природе и жизни человека, существуют примеры и его конструктивной роли в различных процессах. Среди них особое место занимают процессы, в которых тепловой шум вызывает не только броуновское движение, но и дрейф наночастиц в результате несмещенных (unbiased) неравновесных возмущений различной природы при нарушении пространственной и/или временной симметрии системы. С такими процессами связано действие броуновских моторов, или рэтчетов, активно изучаемых в последние десятилетия. В данной статье принципы функционирования подобных систем разъясняются на основе авторского подхода, который объединяет рассмотрение различных проявлений рэтчет-эффекта в моделях флуктуирующего потенциала, каталитического колеса и электроконформационного сопряжения. Еще одним проявлением этого эффекта являются предложенные Паррондо парадоксальные игры, в которых хаос проявляется в случайных бросках игральной кости, а рэтчет-эффект состоит в определенной смене стратегий игры, обеспечивающей средний выигрыш. В данной статье предложен простейший вариант игры такого рода; он состоит в чередовании двух антисимметричных игр, в которых правила зависят от четности значения капитала, имеющегося у игрока перед очередным броском. Зависимость среднего выигрыша от количества бросков игральной кости рассчитана путем компьютерного моделирования и сопоставлена с результатом антисимметричной модели «каталитического колеса», справедливой в адиабатическом приближении. Теоретический выигрыш, рассчитанный с помощью этой модели, хорошо согласуется с результатом численного моделирования предложенной игры. Привлекательность интерпретации рэтчет-эффекта в терминах теории игр состоит в возможности наглядно представить теоретический аппарат и исследовать закономерности функционирования броуновских моторов простыми модельными методами.
|
| format | Article |
| id | doaj-art-ba05a2cfbb944582ac4e9dda7d885b91 |
| institution | DOAJ |
| issn | 2079-1704 2518-1238 |
| language | English |
| publishDate | 2020-02-01 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine |
| record_format | Article |
| series | Хімія, фізика та технологія поверхні |
| spelling | doaj-art-ba05a2cfbb944582ac4e9dda7d885b912025-08-20T03:08:27ZengChuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of UkraineХімія, фізика та технологія поверхні2079-17042518-12382020-02-0111110.15407/hftp11.01.100Конструктивная роль хаоса: броуновские моторы и выигрышные стратегии в теории игрV. M. Rozenbaum0Институт химии поверхности им. А.А. Чуйко Национальной академии наук Украины Несмотря на широко распространенное представление о негативной роли хаоса в природе и жизни человека, существуют примеры и его конструктивной роли в различных процессах. Среди них особое место занимают процессы, в которых тепловой шум вызывает не только броуновское движение, но и дрейф наночастиц в результате несмещенных (unbiased) неравновесных возмущений различной природы при нарушении пространственной и/или временной симметрии системы. С такими процессами связано действие броуновских моторов, или рэтчетов, активно изучаемых в последние десятилетия. В данной статье принципы функционирования подобных систем разъясняются на основе авторского подхода, который объединяет рассмотрение различных проявлений рэтчет-эффекта в моделях флуктуирующего потенциала, каталитического колеса и электроконформационного сопряжения. Еще одним проявлением этого эффекта являются предложенные Паррондо парадоксальные игры, в которых хаос проявляется в случайных бросках игральной кости, а рэтчет-эффект состоит в определенной смене стратегий игры, обеспечивающей средний выигрыш. В данной статье предложен простейший вариант игры такого рода; он состоит в чередовании двух антисимметричных игр, в которых правила зависят от четности значения капитала, имеющегося у игрока перед очередным броском. Зависимость среднего выигрыша от количества бросков игральной кости рассчитана путем компьютерного моделирования и сопоставлена с результатом антисимметричной модели «каталитического колеса», справедливой в адиабатическом приближении. Теоретический выигрыш, рассчитанный с помощью этой модели, хорошо согласуется с результатом численного моделирования предложенной игры. Привлекательность интерпретации рэтчет-эффекта в терминах теории игр состоит в возможности наглядно представить теоретический аппарат и исследовать закономерности функционирования броуновских моторов простыми модельными методами. https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/534броуновские моторырэтчет-эффекттеория игрконструктивная роль хаоса |
| spellingShingle | V. M. Rozenbaum Конструктивная роль хаоса: броуновские моторы и выигрышные стратегии в теории игр Хімія, фізика та технологія поверхні броуновские моторы рэтчет-эффект теория игр конструктивная роль хаоса |
| title | Конструктивная роль хаоса: броуновские моторы и выигрышные стратегии в теории игр |
| title_full | Конструктивная роль хаоса: броуновские моторы и выигрышные стратегии в теории игр |
| title_fullStr | Конструктивная роль хаоса: броуновские моторы и выигрышные стратегии в теории игр |
| title_full_unstemmed | Конструктивная роль хаоса: броуновские моторы и выигрышные стратегии в теории игр |
| title_short | Конструктивная роль хаоса: броуновские моторы и выигрышные стратегии в теории игр |
| title_sort | конструктивная роль хаоса броуновские моторы и выигрышные стратегии в теории игр |
| topic | броуновские моторы рэтчет-эффект теория игр конструктивная роль хаоса |
| url | https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/534 |
| work_keys_str_mv | AT vmrozenbaum konstruktivnaârolʹhaosabrounovskiemotoryivyigryšnyestrategiivteoriiigr |