Nieuw inzicht in stochastische systemen in een random omgeving


Promovendus Halldora Thorsdottir van CWI heeft nieuwe inzichten ontwikkeld in stochastische systemen in een random omgeving, zoals biologische celmechanismen of het verzenden van gegevens over internet. Ze verdedigt haar proefschrift ‘Limit theorems for Markov-modulated queues’ op vrijdag 13 maart aan de Universiteit van Amsterdam (UvA).

In haar proefschrift richt Thorsdottir zich op de prestaties van zulke 'dubbel stochastische' systemen in limietgevallen. Een voorbeeld hiervan is een ijscokar aan het strand. De verkoopcijfers hiervan zullen sterk afhankelijk zijn van de weersomstandigheden, waardoor het moeilijk is het aantal verkochte ijsjes op een specifieke dag in de toekomst te voorspellen. Maar als je op grote tijdsschaal kijkt, bijvoorbeeld maanden of zelfs jaren, ga je patronen zien en kun je zinnige benaderingen geven. Thorsdottir laat zien dat het opschalen van stochastische systemen in een random omgeving, uiteindelijk bekende waarschijnlijkheidsverdelingen oplevert, zoals een normaalverdeling of een exponentiële verdeling.

De resultaten van dit onderzoek zijn toepasbaar in verschillende contexten waarbij toevallige gebeurtenissen optreden, zoals de productie van moleculen in een cel of logistieke taken waarbij wachtrijen voorkomen. Dit onderzoek is gefinancierd door een extra investering in CWI door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) in 2010, met een extra bijdrage van het Korteweg-de Vries Instituut van de Universiteit van Amsterdam.

 

Afbeelding: Cover proefschrift. Impresse van een stochastisch systeem in een random omgeving, gebaseerd op Turingpatronen. Bouwe van der Molen, 2016.