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์ผ์ •ํ•œ ์กฐ์งํ™” ์กฐ๊ฑด์—์„œ์˜ ์„ ํƒ ๋ฐฉ์ •์‹
HYC-1979Lesson 2: Catalytic, Which, System
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์ผ์ •ํ•œ ์กฐ์งํ™”(constant organization) ์กฐ๊ฑด์—์„œ๋Š”, ๋ถ„์ž ์ข…๋“ค์˜ ์ด ๋†๋„๊ฐ€ ๊ณ ์ •๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค: โˆ‘i. ์ด ์ œ์•ฝ์€ ์ž์œ ๋„ ํ•˜๋‚˜๋ฅผ ์ œ๊ฑฐํ•˜๋ฏ€๋กœ, ์ƒํƒœ ๊ณต๊ฐ„์€ ๋†๋„ ์‹ฌํ”Œ๋ ‰์Šค(concentration simplex)๊ฐ€ ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋ฉด ์„ ํƒ ๋ฐฉ์ •์‹์€ ์ •๊ทœํ™”๋œ ์กฐ์„ฑ / โˆ‘k ์ด ์–ด๋–ป๊ฒŒ ๋ณ€ํ™”ํ•˜๋Š”์ง€๋ฅผ ์„ค๋ช…ํ•˜๋ฉฐ, ์ด ๊ฐœ์ฒด์ˆ˜๊ฐ€ ์–ด๋–ป๊ฒŒ ์ฆ๊ฐ€ํ•˜๋Š”์ง€๋Š” ๋‹ค๋ฃจ์ง€ ์•Š์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์ •๊ทœํ™”๋œ ํ”Œ๋Ÿญ์Šค ํ˜•ํƒœ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ์„ ํƒ ๋ฐฉ์ •์‹์€ ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์Šต๋‹ˆ๋‹ค:

ยท ( / โˆ‘k)

์—ฌ๊ธฐ์„œ, ๋Š” ์ œ์•ฝ ์กฐ๊ฑด ํ•˜์—์„œ์˜ ์ด ํ”Œ๋Ÿญ์Šค(๋˜๋Š” ์ƒ์‚ฐ์„ฑ)์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์„ ํƒ์€ ๊ณ ์ •๋œ ์ด๋Ÿ‰ ๋‚ด์—์„œ์˜ ์žฌ๋ถ„๋ฐฐ๋กœ ์ž‘์šฉํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค: ์„ ํƒ๊ฐ’์ด ๋” ๋†’๊ฑฐ๋‚˜ ์ดˆ๊ณผ ์ƒ์‚ฐ์„ฑ์„ ๊ฐ€์ง„ ์ข…๋“ค์€ ๊ทธ ๋น„์ค‘์ด ์ปค์ง€๊ณ , ๊ฐ’์ด ๋‚ฎ์€ ์ข…๋“ค์€ c0.

โˆ‘i์ด๋ฏ€๋กœ, n โˆ’ 1๊ฐœ์˜ ์ƒ๋Œ€ ๋†๋„๋งŒ์ด ๋…๋ฆฝ์ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๊ฒฐ์ •๋ก ์ ์ด๊ณ  ๋Œ์—ฐ๋ณ€์ด๊ฐ€ ์—†๋Š” ๊ทนํ•œ์—์„œ ์‹ฌํ”Œ๋ ‰์Šค ๊ฒฝ๊ณ„๋Š” ๋ถˆ๋ณ€์ž…๋‹ˆ๋‹ค: ๋งŒ์•ฝ ๊ฐ€ ์ดˆ๊ธฐ์— 0์ด๋ผ๋ฉด, ๊ณ„์† 0์œผ๋กœ ์œ ์ง€๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ ๊ณ ์ •์ ์€ ์ข…์ข… ๊ผญ์ง“์ ์ด๋‚˜ ์ €์ฐจ์› ๋ฉด(face)์— ์œ„์น˜ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

x-์ขŒํ‘œ๊ณ„์˜ ์•„ํ•€ ๋ณ€ํ™˜(affine transformation)์€ ์ „์ฒด ๊ทœ๋ชจ์™€ ์ƒ๋Œ€ ๋นˆ๋„๋ฅผ ๋ถ„๋ฆฌํ•˜์—ฌ, ๋ณ€ํ™˜๋œ ๋ณ€์ˆ˜ ์™€ ์กฐ์„ฑ ์—ญํ•™์— ๋Œ€ํ•œ ๋‹จ์ˆœํ™”๋œ ๋ฐฉ์ •์‹์„ ๋„์ถœํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์œ ๋„ ๊ณผ์ •์€ ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์Šต๋‹ˆ๋‹ค:

โ€œ์ด ์ƒˆ๋กœ์šด ์„ธ๋ถ„ํ™”๋ฅผ ์–ด๋–ป๊ฒŒ ์ˆ˜ํ–‰ํ•  ๊ฒƒ์ธ์ง€๋Š” ๋ฏธ๋ถ„๋ฐฉ์ •์‹ (6)์˜ ๊ตฌ์กฐ์—์„œ ์‹œ์‚ฌ๋œ๋‹ค. ์ด๋Š” ์‹ค์ œ๋กœ ์„ ํ˜• ๋ฏธ๋ถ„๋ฐฉ์ •์‹ ์ด๋ก ์—์„œ ์ž˜ ์•Œ๋ ค์ง„ x-์ขŒํ‘œ๊ณ„์˜ ์•„ํ•€ ๋ณ€ํ™˜์— ํ•ด๋‹นํ•œ๋‹ค. ๋ณ€ํ™˜๋œ ๊ฐœ์ฒด์ˆ˜ ๋ณ€์ˆ˜ yi ์— ๋Œ€ํ•œ ์ƒˆ๋กœ์šด ๋ฐฉ์ •์‹ ์ง‘ํ•ฉ์„ ์–ป๊ฒŒ ๋˜๋ฉฐ, ์ด๋Š” ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค:โ€
์ผ์ •ํ•œ ์กฐ์งํ™” ์กฐ๊ฑด์—์„œ์˜ ๋†๋„ ์‹ฌํ”Œ๋ ‰์Šค์„ ํƒ์€ ๊ณ ์ •๋œ ์ด๋Ÿ‰์„ ์žฌ๋ถ„๋ฐฐํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค โ€” ์„ ํƒ๊ฐ’์ด ๊ฐ€์žฅ ๋†’์€ ์ข…์ด ๋น„์ค‘์„ ๋Š˜๋ฆฝ๋‹ˆ๋‹ค๊ณ ์ •๋œ ์ด๋Ÿ‰ (์ œ์•ฝ ์กฐ๊ฑด)โˆ‘i xi = c0์ด ๋†๋„๊ฐ€ ๊ณ ์ •๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.n โˆ’ 1๊ฐœ์˜ ์ƒ๋Œ€ ๋น„์ค‘๋งŒ์ด ๋…๋ฆฝ์ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.์ •๊ทœํ™”๋œ ํ”Œ๋Ÿญ์Šค ํ˜•ํƒœdxi/dt = ฮฆ ยท ( xi / โˆ‘k xk )ฮฆ๋Š” ์ด ํ”Œ๋Ÿญ์Šค(์ƒ์‚ฐ์„ฑ)์ž…๋‹ˆ๋‹ค.์ด ๋น„์œจ์€ ์ข… i์˜ ์ƒ๋Œ€์  ๋น„์ค‘์ž…๋‹ˆ๋‹ค.๋Œ์—ฐ๋ณ€์ด ์—†์Œ๋งŒ์•ฝ xi = 0์ด ์ดˆ๊ธฐ๊ฐ’์ด๋ผ๋ฉด, ๊ณ„์† 0์œผ๋กœ ์œ ์ง€๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.์„ ํƒ ํ๋ฆ„๊ถค์ ์ดˆ๊ธฐ ์กฐ์„ฑx2x1x3๊ผญ์ง“์  = ์ˆœ์ˆ˜ ์ข… ยท ๋‚ด๋ถ€ = ํ˜ผํ•ฉ๋ฌผ์„ ํƒ์€ ๊ฐ€์žฅ ๋†’์€ ์„ ํƒ๊ฐ’์„ ๊ฐ€์ง„ ๊ผญ์ง“์ ์„ ํ–ฅํ•ด ํ๋ฆ…๋‹ˆ๋‹ค

์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด, ๋‘ ์ข…์ด ์žˆ๊ณ  ์ผ ๋•Œ, ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์„ ๋ถ„ ์—์„œ, ์ข… 1์ด ์ข… 2๋ณด๋‹ค ๋” ํฐ ์„ ํƒ๊ฐ’์„ ๊ฐ€์ง€๋ฉด, ํ๋ฆ„์€ ๋‹ค์Œ์„ ํ–ฅํ•ด ์ด๋™ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค: , . ์ด ๋†๋„๋Š” 1๋กœ ์œ ์ง€๋˜๋ฉฐ, ์ด๋Š” ์ผ์ •ํ•œ ์กฐ์งํ™” ์กฐ๊ฑด์—์„œ์˜ ์กฐ์„ฑ ๋ณ€ํ™”๋กœ์„œ์˜ ์„ ํƒ์„ ๋ณด์—ฌ์ค๋‹ˆ๋‹ค.