Summary
The purpose of this paper is to introduce the concept of closed-loop control of a stochastic process associated with the motion of a nonrelativistic random particle without spin in a given deterministic field of the Euclidean space. The state equation is a Fokker-Planck equation in which the drift is the value of the control depending on the past or future values of the state. It is shown that such an equation can be derived without Markovian assumption. For a particular choice of the control, the state equation reduces to a continuity equation along the lines of the given field. The stochastic processes having the state as first probability density have also their conditional probability density depending on the state in such a way that they are not Markovian in general.
Riassunto
Lo scopo di questo lavoro è introdurre il concetto di controllo a cappio chiuso di un processo stocastico associato con il movimento di una particella non relativistica stocastico senza spin in un campo deterministico dato dello spazio Euclidiano. L’equazione di stato è un’equazione di Fokker-Planck nella quale lo spostamento è il valore del controllo che dipende dai valori passati e futuri dello stato. Si è mostrato che tale equazione può essere derivata senza l’ipotesi markoviana. Per una particolare scelta del controllo, l’equazione di stato si è ridotta a un’equazione di continuità lungo le linee di un campo dato. I processi stocastici che hanno lo stato come prima densità di probabilità hanno anche la loro densità di probabilità condizionale che dipende dallo stato in modo tale che essi non sono Markoviani in generale.
Резюме
Цель этой статьи—ввести концеицию контроля с замкнутой петлей стохастического продесса, связанного с движением релятивистской случайной частицы без спина в заданном детыeрминированном поле эвклидова пространства. Уравнение состояния представляет уравнение Фоккера-Планка, в котором дрейф представляет контроль, зависящий от прошлых или будущих величин состояния. Показывается, что такое уравнение может быть выведено без предположения о марковости процесса. Для специального выбора контроля, уравнение состояния сводится к уравнению непрерывности вдоль линий данного поля. Стохастические процессы, обладающие вероятностной плотностью, также имеют плотность условной вероятности, в зависимости от состояния, таким образом, они в общем случае не являются Марковскими.
Similar content being viewed by others
References
L. de Broglie:Etude critique des bases de l’interprétation actuelle de la mécanique ondulatoire (Paris, 1963);D. Bohm:Phys. Rev.,85, 166 (1952);D. Bohm andJ. P. Vigier:Phys. Rev.,96, 208 (1954).
R. Fürth:Z. Phys.,81, 143 (1933).
I. Fenyes:Z. Phys.,132, 81 (1952).
E. Nelson:Phys. Rev.,150, 1079 (1966);Dynamical Theories of Brownian Motions (Princeton, N. J., 1967).
D. Kershaw:Phys. Rev. B,136, 1850 (1964);L. de la Peña-Auerbach andA. M. Cetto:Fond. Phys.,5, 355 (1975);A. M. Cetto andL. de la Peña-Auerbach:Rev. Mex. Fis.,24, 105 (1975);K. Yasue:Phys. Rev. Lett.,40, 665 (1978);Phys. Rev. D,18, 532 (1978);G. C. Ghirardi, C. Comero, A. Rimini andT. Weber:Riv. Nuovo Cimento,1, No. 3 (1978).
A. Blaquière:a) On the geometry of optimal processes with applications in physics, AM 66-6, University of California, Berkeley, report No 31 (1966);b) C. R. Acad Sci. A,262, 593, 595 (1966);c) System theory: a new approach to wave mechanics, inJournal of Optimization Theory and Applications, Vol.32, No. 4, December (1980).
R. Bellman:Dynamic Programming (Princeton, N. J., 1957).
L. de Broglie:Une tentative d’interprétation causale et non linéaire de la mécanique ondulatoire (Paris, 1956).
R. Isaacs:Differential Games (New York, N. Y., 1965).
A. Blaquière, F. Fer andA. Marzollo:Wave mechanics as a Two Player Game: Dynamical Systems and Microphysics (Wien, 1980).
A. Blaquière:Circuits soumis à des actions aléatoires (èquation de Fokker-Planck) inProgress in Radio Sciences, Vol.6 (1960), p. 63.
L. S. Pontryagin, V. Boltianski andE. Michtchenko:Théorie mathématique des processus optimaux (Moscou, 1974), Chapt. 7;A. T. Barucha-Reid:Elements of Theory of Markov Processes and Applications (New York, N. Y., 1960).
A. Friedman andK. Yosida:Equations of parabolic type, inOsaka Math. Journal (1953).
R. F. Pawula:IEEE Trans. Inf. Theory,13, No. 1 (1967);S. A. Adelman:J. Chem. Phys.,64, 124 (1976);P. Hängi andH. Thomas:Z. Phys. B,22, 298 (1975);,26, 85 (1977);P. Hängi, H. Thomas andP. Talkner:Z. Phys. B,26, 398 (1977);N. G. Van Kampen:Phys. Rep.,24, No. 3 (1976);R. H. Terwiel:Physica,74, 248 (1974).
A. Blaquière:J.O.T.A., Vol.27, No. 1 (1979).
A. Blaquière:Annales de la Foundation Louis de Broglie, Vol.1, No. 4 (1976).
A. Blaquière andA. Marzollo:Introduction à la théorie moderne de l'optimisation et à certains de ses aspects fondamentaux en Physique, inLa Pensée physique contemporaine, edited byA. Fresnel (Paris, 1982).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Traduzione a cura della Redazione.
Переведено редакцией.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Wickers, D. A closed-loop-controlled stochastic process in the dynamics of a mass point in wave mechanics. Nuov Cim B 78, 200–212 (1983). https://doi.org/10.1007/BF02721097
Received:
Revised:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02721097