Distribution of Return Intervals of Extreme Events
在具有非指数衰减的有限项相关性的时间序列中研究了极端事件的回归区间的分布。精确地分析了非平衡稳态下粒状结构电阻器电阻波动极值返回区间的统计特性。电阻波动的计算蒙特卡罗模拟使用电阻网络的方法。研究发现，对于高度无序的网络，当自关联函数呈现非指数和非幂律衰减时，极值的返回区间分布是一个拉伸指数，指数与阈值无关.
2005-10-12 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.data-an
Emergence and mitigation of extreme events in a parametrically driven system with velocity-dependent potential
本文讨论了具有速度依赖势的参数驱动非多项式力学系统中极端事件的出现。我们证实了极端事件的发生，从概率分布函数的峰值，表现出长尾。我们还提出了极端事件发生的机制。我们发现，极端事件发生的概率交替增加和减少的概率为零的一个简短的区域。在极端事件发生概率最高的点，当系统受到外部驱动时，我们发现概率降为零。我们的研究证实，外部驱动器可以作为一个有用的工具，以减轻极端事件在这个非线性动力系统。通过两个参数图，我们还展示了极端事件被抑制的区域。除此之外，我们还证明了当系统受噪声影响时，极端事件会发生，当系统状态变量受噪声影响时，极端事件甚至会转化为超极端事件。
2021-06-17 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Anatomy of an extreme event: What can we infer about the history of a heavy-tailed random walk?
极端事件本质上是罕见的，难以预测，但往往比频繁的典型事件更重要。对这些事件的预测的一个有趣的对应点是它们的回溯--给定一个处于异常状态的过程，导致这个终点的事件是如何展开的？特别是，是否只有一个单一的，大规模的事件，或者历史是多个，较小但仍然重要的事件的合成？为了研究这个问题，我们把重尾随机过程（特别是对称的、$α$稳定的Lévy过程）作为典型的随机游动。一个自然和有用的特征尺度来自于对以达到特定最终状态为条件的过程的分析（莱维桥）。对于比这一尺度更长的最终位移，最有可能的情况是单次长跳跃，即使它对应于罕见的极端事件。另一方面，对于较小的最终位移，涉及极端事件的历史往往被抑制。为了进一步说明这种分析的实用性，我们展示了它如何提供一个直观的框架来理解与重尾过程的边界交叉相关的三个问题。这些例子说明了直觉如何无法从扩散过程中延续下来，即使非常接近高斯极限。一个例子产生了一个计算和概念上有用的表示Lévy桥，说明了条件作用如何影响随机游动的极端事件内容。其他的例子涉及的条件边界穿越问题和普通的第一逃逸问题，我们讨论后一个例子中的可观测性与激光冷却原子的实验。
2022-11-18 cond-mat.stat-mech math.PR nlin.AO
Scaling of Extreme Events in 2d BTW Sandpile
本研究针对二维Abelian沙堆模型的极端雪崩事件，采用块极大值法揭示其重标度分布分别收敛于Gumbel和Weibull分布族，提出标度函数并估算标度指数，为复杂系统极端事件统计研究提供框架。
2024-10-08 cond-mat.stat-mech
Extreme events scaling in self-organized critical models
Aligarh Muslim University（阿利加穆斯林大学）
研究自组织临界模型中极端泥石流事件的分布特性，发现其遵循广义极值分布，提出标度函数揭示不同尺度下的活动关系，确定临界指数并阐明系统规模与极端事件特征的关系。
2025-10-09 cond-mat.stat-mech
Connection between Dispersive Transport and Statistics of Extreme Events
在非晶态物质的色散输运中，观察到有效迁移率以幂律形式的长度依赖性，B ~ L^（1-1/α），其中0 < α< 1。我们推断这种行为是极端事件统计理论的一个简单结果。我们得到各种数量相关的最大值的样本n次审判，为指数和幂律概率密度的个别事件。
1999-01-07 cond-mat.stat-mech
Extreme events in stochastic transport on networks
极端事件是复杂网络中多粒子输运过程中的涌现现象。在实践中，此类事件的范围可能从停电到蜂窝网络中的掉话，再到道路上的交通拥堵。以往对复杂网络极端事件的研究都只关注节点事件。如果用随机游动来模拟网络上的传输过程，则节点的度决定了极端事件的性质。相反，在这项工作中，它表明，极端事件的边缘显示一组不同的属性从节点。分析表明，极端事件发生在边上的概率与该边所连接的节点的度无关，仅与网络上的边总数和网络上的步行者数有关，并且证明了节点上的极端事件与边之间存在非平凡的相关性.这些结果与人工网络和真实网络的数值模拟结果一致。
2019-11-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Extreme events on complex networks
我们研究复杂网络上发生的极端事件。网络上的运输建模使用随机游走，我们计算的概率发生和复发的极端事件的网络。我们表明，链接数量较少的节点比链接数量较多的节点更容易发生极端事件。我们得到的分析估计，并验证它们与数值模拟。即使随机行走者遵循网络上的最短路径，它们也被证明是鲁棒的。结果表明，设计原则的修订，并可以作为输入设计的网络节点，以便顺利地处理极端事件。
2011-02-09 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Extreme Event Statistics in a Drifting Markov Chain
我们分析极端事件统计实验实现马尔可夫链的各种漂移。我们的马尔可夫链是单个原子在一维周期势中扩散的单个轨道。基于超过500个单独的原子痕迹，我们验证了适用性的Sparre Andersen定理，我们的系统，尽管存在漂移。我们提出了详细的分析，我们的系统的四个不同的罕见事件的统计：分布的极端值，记录值，极端值发生在链中，并在链中的记录的数量。我们观察到，对于我们的数据，极端事件分布的形状主要由从原子轨迹中提取的潜在指数距离分布决定。此外，我们发现，即使是很小的漂移影响的极端事件和记录值的统计，这是支持数值模拟，我们确定的情况下，漂移可以确定没有相关的随机变量分布的信息。我们的研究结果有助于使用极端事件统计作为相关轨迹中小漂移的信号。
2017-02-24 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Using rare event algorithms to understand the statistics and dynamics of extreme heatwave seasons in South Asia
本研究提出用稀有事件算法解决气候模型模拟极罕见极端热浪事件计算成本高的问题，通过Plasim模型采样南亚极端热浪季节，提升重现水平估计精度并揭示其动力学特征，可用于约束全球变暖下极端事件变化。
2024-12-01 cond-mat.stat-mech physics.ao-ph
Extreme events and event size fluctuations in biased random walks on networks
离散格点模型上的随机行走对于理解各种类型的输运过程是很重要的。极端事件是指步行者流量超过一定阈值的连续性，近年来在复杂网络中得到了广泛的研究。这是由于网络上发生的罕见事件，如交通堵塞，洪水和停电。在这项工作中，我们研究了极端事件的广义随机游走模型，其中的步行是优先偏置的网络拓扑结构。步行者优先选择跳向枢纽节点或小度节点。在这种情况下，我们表明，非常大的波动事件的大小是可能的小度节点时，步行者偏向于枢纽。特别是，我们得到了网络上的事件大小的分布。此外，网络中任何节点发生极端事件的概率取决于其“广义强度”，这是一种衡量节点吸引步行者能力的指标。“广义强度”是节点度及其最近邻节点度的函数。我们得到的分析和模拟结果的极端事件的发生概率的网络节点使用广义随机游走模型。结果表明，具有较大值的节点的“广义强度”，平均而言，显示较低的概率发生极端事件相比，具有较低值的节点的“广义强度”。
2012-05-30 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Suppression of extreme events and chaos in a velocity-dependent potential system with time-delay feedback
本研究的主要目的是研究时滞反馈对具有速度相关势的非多项式系统中极端事件的影响。首先，我们调查的外部强迫参数的四个不同值的极端事件的反馈的效果。在这四个值中，在没有时滞反馈的情况下，对于两个值，系统不表现出极端事件，对于另外两个值，系统表现出极端事件。在引入时滞反馈和改变反馈强度的基础上，我们发现极端事件既被诱导又被抑制。当反馈是正的，抑制发生在一个较大的参数区域，而在负反馈的情况下，它被限制在有限的参数区域。我们通过李雅普诺夫指数、峰值概率密度函数、$d_{max}$图和双参数概率图证实了我们的结果。最后，我们分析了在时滞反馈的影响下，该系统的整体动力学的变化。我们注意到，完全抑制混沌发生在所考虑的系统中的时间延迟反馈的值较高。
2022-06-09 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Emergence of universal scaling in weather extreme events
在过去几年中，由于人为的气候变化，极端天气事件的频率和规模都大幅度增加。然而，全球的统计特征和基本的物理机制仍然没有完全理解。在这里，我们采用统计物理和概率论为基础的方法来研究极端天气事件的性质，特别是逐日气温差异的统计。这些统计测量结果表明，极端事件的大小分布满足普适的\textit{Gumbel}分布，而这些极端事件的等待时间是由一个普适的\textit{Gamma}函数。进一步的有限尺寸效应分析表明，强大的缩放行为。我们还揭示了记录事件之间的对数等待时间的累积分布遵循\textit{Exponential}分布，并且该气候系统的演变是定向的，其中底层动态与张力的减速释放有关。普遍的尺度定律非常稳定，不受全球变暖的影响。与直觉相反，与记录动力学的预期不同，我们发现极端温度变化的地震数量不会随着时间的推移而衰减，而是与大规模气候极端事件相关的偏差。我们的理论框架为普遍性、尺度和气候系统之间的联系提供了新的视角。这些发现揭示了天气变化的本质，并可以指导我们更好地预测极端事件。
2022-09-06 cond-mat.stat-mech physics.ao-ph physics.soc-ph
Extreme events in globally coupled chaotic maps
理解和预测不确定的事物是科学发展的中心主题。人类围绕着这些对不确定性的恐惧，这些不确定性涉及各个方面，如全球流行病，健康，财务，仅举几例。由于这些不可预测的活动的混乱性质，处理生活中这一不可避免的部分要困难得多。在本文中，我们考虑了一个相同的混沌映射的全球网络，它分裂成两个不同的集群，尽管所有节点之间的相互作用是均匀的。空间均匀混沌解的稳定性分析提供了一个临界耦合强度，在此之前，我们预计这种部分同步。这两个混沌同步种群之间的距离往往偏离其长期平均值的8倍以上的标准差。这些高度偏离值的概率密度函数与广义极值分布拟合良好。同时，极端事件之间的复发时间间隔的分布类似于威布尔分布。现有的文献有助于我们使用显著高度来表征此类事件为极端事件。这些极高的波动发生的频率较低。我们确定这些非常大的，但经常发生的事件的耦合强度的数值范围。开关不稳定性是形成这种极端事件的负责任机制。除了了解这些极端事件的产生及其统计特征外，我们还使用人工递归神经网络的强大深度学习算法来预测这些事件。这种长短期记忆（LSTM）可以为这些混沌的间歇性突发提供方便的一步预测。我们还确保了这个预测模型的鲁棒性，每个LSTM层中有200个隐藏单元。
2021-08-28 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Extreme events and instantons in Lagrangian passive scalar turbulence models
流体中标量的平流和混合是工程和自然科学中的一个重要问题。如果流体是湍流，被动标量的统计表现出复杂的行为。本文关注的是两个拉格朗日标量湍流模型的基础上，最近的流体变形模型，可以重现被动标量湍流的统计范围内的雷诺数。对于这些模型，我们演示了如何通过计算瞬子来恢复极端被动标量梯度事件，即，相关随机场论的鞍点结构。它使我们既能再现与被动标量湍流相关的重尾统计，又能恢复导致这种极端事件的最可能机制。我们进一步证明了这些模型中的大负应变事件经历了自发对称性破缺。
2021-08-04 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Extreme Quantum Advantage for Rare-Event Sampling
我们介绍了一个量子算法的经典记忆随机过程产生的罕见事件的有效偏置采样。我们表明，这种量子算法提供了一个极端的优势，在所需的内存资源方面，已知的经典偏置采样算法。量子存储器的优势范围从多项式到指数，并且当对自旋系统的稀有平衡构型进行采样时，量子优势发散。
2017-07-29 cond-mat.stat-mech cs.CC cs.IT
