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随机格规则实现了与维数无关的近似最优(mathcal{O}(n^{-\alpha-1/2})误差。 (英语) Zbl 07033190号

摘要:我们分析了一种新的随机算法,用于在加权Sobolev空间中对([0,1]^d)上的(d)变量函数进行数值积分,该空间具有主要的混合光滑性(alpha\geq0)和乘积权重(1\geq\gamma_1\geq\gamma_2\geq\ cdots>0),其中函数在(alpha>1/2)时是连续的和周期的。该算法基于随机点数的秩-1格规则。对于(alpha>1/2)的情况,我们证明了算法几乎达到了(mathcal{O}(n^{-\alpha-1/2})的最优收敛阶,其中,如果权重满足(sum{j=1}^infty\gamma_j{1/\alpha}<infty),则隐含常数与维数(d)无关。通过使用random(n)向晶格规则添加随机移位,对于更一般的情况(alpha>0),收敛速度相同。这尤其表明,如果重量衰减足够快,随机设置中的强可驾驭性指数等于\(1/(\alpha+1/2)\)。我们获得了一个下限,表明我们的结果基本上是最优的。{}在实现潜力和问题维上误差界的独立性方面,本文比以前的相关工作有了重大进展。其他已知的达到最佳误差界的算法,如基于Frolov方法的算法,很难实现,尤其是在高维情况下。在这里,我们采用了巴赫瓦洛夫1961年引入的一种鲜为人知的随机化技术。该算法基于秩-1格规则,在给定整数生成向量的情况下很容易实现。可以使用简单的概率方法来获得合适的生成向量。

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65-XX岁 数值分析
41年X月 近似值和展开值
42倍 欧氏空间的调和分析
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