Mean First Passage Time for a Small Rotating Trap inside a Reflective Disk
Notice bibliographique
Résumé
We compute the mean first passage time (MFPT) for a Brownian particle inside a two-dimensional disk with reflective boundaries and a small interior trap that is rotating at a constant angular velocity. The inherent symmetry of the problem allows for a detailed analytic study of the situation. For a given angular velocity, we determine the optimal radius of rotation that minimizes the average MFPT over the disk. Several distinct regimes are observed, depending on the ratio between the angular velocity $\omega$ and the trap size $\varepsilon$, and several intricate transitions are analyzed using the tools of asymptotic analysis and Fourier series. For $\omega\sim\mathcal{O}(1)$, we compute a critical value $\omega_c>0$ such that the optimal trap location is at the origin whenever $\omega<\omega_c$ and is off the origin for $\omega>\omega_c$. In the regime $1\ll\omega\ll\mathcal{O}(\varepsilon^{-1})$ the optimal trap path approaches the boundary of the disk. However, as $\omega$ is further increased to $\mathcal{O}(\varepsilon^{-1})$, the optimal trap path “jumps” closer to the origin. Finally, for $\omega\gg\mathcal{O}(\varepsilon^{-1})$ the optimal trap path subdivides the disk into two regions of equal area. This simple geometry provides a good test case for future studies of MFPT with more complex trap motion.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».