×

半线性随机变量时滞积分微分方程指数积分器的收敛性和稳定性。 (英语) Zbl 1492.60211号

摘要:本文研究了半线性随机变时滞积分微分方程的数值解法。首先研究了半线性随机变量时滞积分微分方程解析解的稳定性,得到了解析解均方稳定的一些适当条件。然后构造了半线性随机变量时滞积分微分方程指数积分的数值逼近,研究了数值方法的收敛性和稳定性。证明了指数欧拉方法在强阶1/2下是收敛的,并且指数欧拉方法在一定的步长限制下可以保持解析解的均方指数稳定性。此外,通过数值实验验证了理论结果。

理学硕士:

60华氏35 随机方程的计算方法(随机分析方面)
65立方厘米20 概率模型,概率统计中的通用数值方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 王,X。;吴杰。;Dong,B.,耦合单调条件下SDE随机θ方法的均方收敛速度,BIT-Numer。数学,65,2(2020)·Zbl 1469.65033号
[2] Arnulf,J。;Kloeden,P.E.,《随机偏微分方程的泰勒近似》(2011),SIAM出版社:SIAM出版社,费城·Zbl 1240.35001号
[3] 贝克,C.T.H。;Buckwar,E.,随机时滞微分方程解的pth平均值和收敛欧拉型解的指数稳定性,J.Compute。申请。数学。,184, 404-427 (2005) ·Zbl 1081.65011号
[4] Bao,J。;尹,G。;袁,C.,泛函随机微分方程的遍历性及其应用,非线性分析。,98, 66-82 (2014) ·Zbl 1292.60058号
[5] 安德森。;Kruse,R.,满足全局单调性条件的SDE的BDF2-Maruyama和后向Euler格式的均方收敛性,BIT-Numer。数学。,57, 1, 21-53 (2017) ·Zbl 1365.65010号
[6] 曹伟。;刘,M。;Fan,Z.,随机微分时滞方程Euler-Maruyama方法的MS-稳定性,应用。数学。计算。,159, 127-135 (2004) ·Zbl 1074.65007号
[7] Dekker,K.和Verwer,J,刚性非线性微分方程Runge-Kutta方法的稳定性,CWI专著,2,North-Holland,1984年·Zbl 0571.65057号
[8] 丁,X。;Wu,K。;Liu,M.,线性随机时滞积分微分方程半隐式Euler方法的收敛性和稳定性,国际计算机杂志。数学。,83, 753-763 (2006) ·Zbl 1115.65007号
[9] Enright,W.H.,《带缺陷控制的常微分方程连续数值方法》,J.Compute。申请。数学。,125, 159-170 (2000) ·Zbl 0982.65078号
[10] 埃尔多安,美国。;Lord,G.J.,具有乘性噪声的随机微分方程的一类新的指数积分器,IMA J.Numer。分析。,39, 2, 820-846 (2018) ·Zbl 1461.65006号
[11] Friedman,A.,《随机微分方程与应用》(1975),学术出版社:学术出版社,马萨诸塞州剑桥·Zbl 0323.60056号
[12] Higham,D.J.,随机微分方程数值模拟算法导论,SIAM Rev.,43,3525-546(2001)·Zbl 0979.65007号
[13] Hiham,D。;毛,X。;Stuart,A.,随机微分方程数值解的指数均方稳定性,LMS J.Compute。数学。,6, 297-313 (2003) ·Zbl 1055.65009号
[14] Hochbruck,M。;Lubich,C.,大型微分方程组的指数积分器,SIAM J.SCI。计算。,19, 5, 1552-1574 (1998) ·Zbl 0912.65058号
[15] Hochbruck,M。;奥斯特曼,A.,指数。整数,实数。,19, 209-286 (2010) ·Zbl 1242.65109号
[16] 江,F。;沈毅。;Hu,J.,随机时滞积分微分方程Markovian切换分步后向Euler格式的稳定性,Commun。非线性科学。数字。同时。,16, 2, 814-821 (2011) ·Zbl 1221.65016号
[17] 克劳登,体育。;Lord,G.J。;Neuenkirch,A。;Shardlow,T.,《随机偏微分方程的指数积分格式:路径误差界》,J.Compute。申请。数学。,235, 1245-1260 (2011) ·Zbl 1208.65017号
[18] Mao,X.,时滞随机微分方程关于半鞅的几乎必然指数稳定性,Stoch。分析。申请。,9, 2, 177-194 (1991) ·Zbl 0738.93080号
[19] Lawson,J.D.,具有大Lipschitz常数的稳定系统的广义Runge-Kutta过程,SIAM J.Numer。分析。,4, 3, 372-380 (1967) ·Zbl 0223.65030号
[20] 李强。;Gan,S.,非线性随机时滞积分微分方程随机θ方法的均方指数稳定性,J.Appl。数学。计算。,39, 1-2, 69-87 (2012) ·Zbl 1296.60179号
[21] Lord,G.J。;Tambue,A.,乘法和加性噪声SPDE有限元离散化的随机指数积分器,IMA J.Numer。分析。,33, 515-543 (2013) ·Zbl 1272.65010号
[22] Luan,V.T。;Ostermann,A.,指数B系列:stff案例,SIAM J.Numer。分析。,51, 6, 3431-3445 (2013) ·兹比尔1285.65043
[23] Mao,X.,随机微分方程的LaSalle型定理,非线性研究,7,2,307-328(2000)·Zbl 0993.60054号
[24] Mao,X.,关于随机微分时滞方程的LaSalle型定理的一个注记,数学杂志。分析。申请。,268, 1, 125-142 (2002) ·兹比尔0996.60064
[25] Mao,X.,随机微分时滞方程等距Euler-Maruyama逼近的指数稳定性,J.Compute。申请。数学。,200, 297-316 (2007) ·Zbl 1114.65005号
[26] Mao,X.,《随机微分方程及其应用》(2008),霍伍德出版有限公司:霍伍德出版公司,奇切斯特
[27] Mao,X.,广义Khasminskii型条件下随机微分时滞方程的数值解,应用。数学。计算。,217, 5512-5524 (2011) ·Zbl 1215.65015号
[28] Mao,X.,随机微分方程的截断Euler Maruyama方法,J.Compute。申请。数学。,290, 370-384 (2015) ·Zbl 1330.65016号
[29] Mao,X.,随机微分方程数值模拟中的几乎确定指数稳定性,SIAM J.Numer。分析。,53, 370-389 (2015) ·Zbl 1327.65016号
[30] Mao,X.,随机微分方程截断Euler-Maruyama方法的收敛速度,J.Compute。申请。数学。,296, 362-375 (2016) ·Zbl 1378.65036号
[31] 马斯特,S。;Zennaro,M.,显式指数Runge-Kutta方法的稳定性,IMA J.Numer。分析。,33, 1, 111-135 (2013) ·Zbl 1271.65117号
[32] Minchev,B.和Wright,W.,《一阶半线性问题指数积分器综述》,挪威科技大学技术代表,2005年。
[33] Mirzaee,F。;Hadadiyan,E.,解非线性随机It(####)-Volterra积分方程的配置技术,应用。数学。计算。,247, 1011-1020 (2014) ·Zbl 1338.65287号
[34] Mirzaee,F。;Samadyar,N.,分数布朗运动驱动的非线性随机It(####)-Volterra积分方程的数值解,数学。方法应用。科学。,41, 4, 1410-1423 (2018) ·Zbl 1390.60253号
[35] Mukama,J.D。;Tambue,A.,高斯噪声和泊松随机测度驱动的半线性抛物线SPDE数值方法的最佳强收敛速度,计算。数学。申请。,77, 10, 2786-2803 (2019) ·Zbl 1442.65310号
[36] Rathinasamy,A。;Balachandran,K.,线性混合随机时滞积分微分方程Milstein方法的均方稳定性,非线性分析。混合系统。,2, 4, 1256-1263 (2008) ·兹比尔1163.93398
[37] 任,Y。;秦,Y。;Sakthivel,R.,具有无限时滞的分数阶半线性积分微分发展方程的存在性结果,积分。埃克。操作。理论,67,33-49(2010)·兹比尔1198.45009
[38] 谢赫特,L.E。;Roberts,J.A.,差分类似物保持随机Volterra积分微分方程稳定性的可靠性,Adv.Differ。Equ.、。,2016, 1-23 (2006)
[39] Tambue,A.,反应-对流-扩散方程有限体积离散化的指数积分器,计算。数学。申请。,71, 9, 1875-1897 (2016) ·Zbl 1443.65167号
[40] Tambue,A。;Lord,G.J。;Geiger,S.,非均匀多孔介质中对流主导反应输运的指数积分器,J.Compute。物理。,229, 10, 3957-3969 (2010) ·Zbl 1423.76355号
[41] Wang,X.,无malliavin演算的半线性SPDE指数Euler格式的弱误差估计,Disc。续Dyn。S.,36,1,481-497(2016)·Zbl 1322.65021号
[42] 王,X。;Qi,R.,关于带加性噪声抛物线SPDE的加速指数Euler方法的注记,应用。数学。莱特。,46, 31-37 (2015) ·Zbl 1321.65159号
[43] Wu,F。;Mao,X.,非Lipschitz连续系数随机微分方程半驯化Euler格式的收敛性和稳定性,应用。数学。计算。,228, 240-250 (2014) ·Zbl 1364.65020号
[44] Zennaro,M.,Runge-Kutta方法的自然连续扩展,数学。计算。,46, 119-133 (1986) ·Zbl 0608.65043号
[45] 张,L.,半线性随机时滞微分方程指数欧拉方法的收敛性和稳定性,J.不等式。申请。,2017, 249, 249-268 (2017) ·Zbl 1372.65021号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。它的项目与zbMATH标识符启发式匹配,并且可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。