Webbläsaren som du använder stöds inte av denna webbplats. Alla versioner av Internet Explorer stöds inte längre, av oss eller Microsoft (läs mer här: * https://www.microsoft.com/en-us/microsoft-365/windows/end-of-ie-support).

Var god och använd en modern webbläsare för att ta del av denna webbplats, som t.ex. nyaste versioner av Edge, Chrome, Firefox eller Safari osv.

Bild på Tobias Ambjörnsson

Tobias Ambjörnsson

Universitetslektor

Bild på Tobias Ambjörnsson

A simple method to calculate first-passage time densities with arbitrary initial conditions

Författare

  • Markus Nyberg
  • Tobias Ambjörnsson
  • Ludvig Lizana

Summary, in English

Numerous applications all the way from biology and physics to economics depend on the density of first crossings over a boundary. Motivated by the lack of general purpose analytical tools for computing first-passage time densities (FPTDs) for complex problems, we propose a new simple method based on the independent interval approximation (IIA). We generalise previous formulations of the IIA to include arbitrary initial conditions as well as to deal with discrete time and non-smooth continuous time processes. We derive a closed form expression for the FPTD in z and Laplace-transform space to a boundary in one dimension. Two classes of problems are analysed in detail: discrete time symmetric random walks (Markovian) and continuous time Gaussian stationary processes (Markovian and non-Markovian). Our results are in good agreement with Langevin dynamics simulations.

Avdelning/ar

  • Institutionen för astronomi och teoretisk fysik - Genomgår omorganisation

Publiceringsår

2016-06-01

Språk

Engelska

Publikation/Tidskrift/Serie

New Journal of Physics

Volym

18

Issue

6

Dokumenttyp

Artikel i tidskrift

Förlag

IOP Publishing

Ämne

  • Computational Mathematics
  • Biophysics
  • Other Physics Topics

Nyckelord

  • first-passage time
  • Gaussian stationary process
  • independent interval approximation
  • non-Markovian
  • particle escape
  • stochastic processes
  • symmetric random walk

Status

Published

ISBN/ISSN/Övrigt

  • ISSN: 1367-2630