马布布·巴科夫;赫尔米·特米米;穆罕默德·本·罗姆丹 随机微分方程组的间断Galerkin方法及其在人口生物学、金融和物理学中的应用。 (英语) Zbl 1459.65007号 J.计算。申请。数学。 388,文章ID 113297,25 p.(2021). 摘要:本文提出了一种求解由m维布朗运动驱动的随机微分方程组的间断Galerkin(DG)方法。我们首先在每个元素上构造一个新的SDE近似系统,使用其收敛于原始系统的解。然后使用确定性常微分方程(ODE)的标准DG方法对新系统进行离散。对于加性噪声的情况,我们证明了该方案在均方意义下是收敛的。我们的数值实验表明,我们的结果也适用于乘性噪声的情况。通过几个线性和非线性测试问题,证明了该方法的准确性和有效性。特别是,通过考虑人口生物学、物理学和数学金融学中出现的不同示例来说明所提出的方案。 引用于2文件 理学硕士: 65立方米 随机微分和积分方程的数值解 65L20英寸 常微分方程数值方法的稳定性和收敛性 65升60 有限元、Rayleigh-Ritz、Galerkin和常微分方程的配置方法 60 H10型 随机常微分方程(随机分析方面) 关键词:随机微分方程组;间断伽辽金法;Wong-Zakai近似;\(m)维布朗运动;均方收敛 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{M.Baccouch}等人,J.Compute。申请。数学。388,文章ID 113297,25 p.(2021;Zbl 1459.65007) 全文: 内政部 参考文献: [1] 克洛登,P。;Platen,E.,随机微分方程的数值解,(《随机建模与应用概率》(2010),施普林格-柏林-海德堡出版社)·Zbl 1216.60052号 [2] Oksendal,B.,《随机微分方程:应用简介》(2010),Springer [3] Platen,E.,《随机微分方程数值方法导论》,《数值学报》。,8, 197-246 (1999) ·Zbl 0942.65004号 [4] Baccouch,M.,加性噪声驱动的随机两点边值问题的随机局部间断Galerkin方法,应用。数字。数学。,128,43-64(2018)·Zbl 1395.65070号 [5] Baccouch先生。;Johnson,B.,Itô随机常微分方程的高阶不连续Galerkin方法,J.Comput。申请。数学。,308, 138-165 (2016) ·Zbl 1345.60066号 [6] Baccouch,M。;Temimi,H。;Ben-Romdhane,M.,加性噪声驱动随机微分方程的间断Galerkin方法,应用。数字。数学。,152, 285-309 (2020) ·Zbl 1441.65012号 [7] Burrage,K。;Burrage,P.,随机常微分方程的高阶显式Runge-Kutta方法,应用。数字。数学。,22, 81-101 (1996) ·Zbl 0868.65101号 [8] 曹毅。;Yin,L.,时空白噪声驱动随机波动方程的谱Galerkin方法,Commun。纯应用程序。分析。,6, 3, 607-617 (2007) ·Zbl 1138.65005号 [9] Higham,D.J.,随机微分方程数值模拟算法介绍,SIAM Rev.,43,525-546(2001)·Zbl 0979.65007号 [10] Ito,K.,非线性滤波的Zakai方程近似,SIAM J.控制优化。,34, 2, 620-634 (1996) ·Zbl 0847.93061号 [11] Milstein,G.N。;Tretyakov,M.V.,《数学物理的随机数值》(2004),斯普林格-柏林-海德堡:斯普林格–柏林-海德堡-柏林,海德堡·Zbl 1085.60004号 [12] Baccouch,M.,非线性常微分方程间断Galerkin方法的后验误差估计分析,应用。数字。数学。,106, 129-153 (2016) ·Zbl 1382.65220号 [13] 里德·W·H。;Hill,T.R.,中子传输方程技术的三角网格方法。代表LA-UR-73-479(1991),洛斯阿拉莫斯科学实验室:洛斯阿拉莫科学实验室 [14] Krylov,N.V.,《扩散过程理论导论》(1995),美国数学学会:美国数学学会普罗维登斯,R.I·Zbl 0844.60050号 [15] Mao,X.,《随机微分方程及其应用》(2008),霍伍德出版社:霍伍德出版社-奇切斯特出版社 [16] Calin,O.,《随机微积分及其应用的非正式介绍》(2015),世界科学出版社·Zbl 1355.60001号 [17] Wong,E。;Zakai,M.,《关于普通积分到随机积分的收敛性》,《数学年鉴》。统计,1560-1564(1965)·Zbl 0138.11201号 [18] Wong,E。;Zakai,M.,《关于常微分方程和随机微分方程之间的关系》,国际。工程科学杂志。,3123-229(1965年)·Zbl 0131.16401号 [19] McShane,E.J.,随机微分方程和随机过程模型,(第六届伯克利数学统计与概率研讨会论文集,第3卷:概率论(1972年),加州大学出版社:加州大学伯克利分校出版社)·兹标0283.60061 [20] McShane,E.J.,《随机微积分和随机模型》(1974),学术出版社:纽约学术出版社·Zbl 0292.60090号 [21] 斯特罗克,D.W。;Varadhan,S.R.S.,《关于应用强最大值原理支持扩散过程》,(第六届伯克利数理统计与概率研讨会论文集,第3卷:概率论(1972),加利福尼亚大学出版社:加利福尼亚大学出版社,伯克利)·Zbl 0255.60056号 [22] 池田,北。;Nakao,S。;Yamato,Y.,布朗运动的一类近似,Publ。Res.Inst.数学。科学。,13, 285-300 (1977) ·Zbl 0391.60055号 [23] 渡边,S。;池田,N.,《随机微分方程和扩散过程》(1981),北荷兰德数学图书馆,爱思唯尔科学·Zbl 0495.60005号 [24] 凯利·D。;墨尔本,I.,随机微分方程的光滑逼近,Ann.Probab。,44, 1, 479-520 (2016) ·Zbl 1372.60082号 [25] Baccouch,M.,《常微分方程的间断Galerkin有限元法》,(Petrova,R.,《有限元法的阅读》(2016),IntechOpen),31-68 [26] Prato,G.,《无限维随机方程》(2014),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社,英国剑桥·Zbl 1317.60077号 [27] 阿布拉莫维茨,M。;Stegun,I.A.,《数学函数手册》(1965),多佛:纽约多佛 [28] Delfour,M。;Hager,W。;Trochu,F.,常微分方程的间断Galerkin方法,数学。公司。,154, 455-473 (1981) ·Zbl 0469.65053号 [29] 蒋德清。;于建杰。;季春云。;Shi,N.Z.,随机SIR模型整体正解的渐近行为,数学。计算。型号。,54, 221-232 (2011) ·Zbl 1225.60114号 [30] Lin,Y.G。;蒋德清,白噪声扰动SIR模型的长期行为,离散Contin。动态。系统。序列号。B、 1873-1887(2013)·Zbl 1435.92077号 [31] 周,Y。;张伟。;袁,S.,带随机扰动的SIR流行病模型的生存和平稳分布,应用。数学。计算。,244, 118-131 (2014) ·Zbl 1335.92109号 [32] Allen,E.,Ito随机微分方程建模(2007),施普林格:荷兰施普林格·Zbl 1130.60064号 [33] Langtangen,H.,随机振动首次通过问题的数值解,SIAM J.Sci。计算。,1977年9月15日至996年(1994年)·兹比尔0802.60053 [34] Roberts,J.,随机激励系统的首次通过概率:扩散方法,概率工程力学。,1, 66-81 (1986) [35] Schurz,H.,《关于随机Liénard方程》(2006),南伊利诺伊大学数学系,预印本m-05-008 [36] 曹伟。;张,Z。;Karniadakis,G.,《通过Wong-Zakai近似求解随机时滞微分方程的数值方法》,SIAM J.Sci。计算。,37, 1, 295-318 (2015) ·Zbl 1329.60233号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,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。