×

稀疏求积用于高斯测度的高维积分。 (英语) Zbl 06966736号

摘要:在这项工作中,我们分析了一种抽象稀疏求积格式的维数无关收敛性,该格式用于高斯测度的高维参数函数的数值积分。在关于单变量求积规则的精确性和有界性的某些假设下,以及关于参数函数相对于参数的正则性假设下,我们证明了稀疏求积误差的收敛性与参数维数无关。此外,我们提出了构造实用稀疏求积规则的先验和后验方案,并进行了数值实验以证明其与维数相关的收敛速度。

MSC公司:

65C20个 概率模型,概率统计中的通用数值方法
65天30分 数值积分
65天32分 数值求积和体积公式
65N12号 偏微分方程边值问题数值方法的稳定性和收敛性
65奈拉 涉及偏微分方程的边值问题的误差界
65N21型 含偏微分方程边值问题反问题的数值方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] M.Abramowitz和I.A.Stegun,《数学函数手册》。应用数学系列(1966)第55卷。
[2] I.Babuška,F.Nobile和R.Tempone,带随机输入数据的椭圆偏微分方程的随机配置方法。SIAM第52版(2010)317-355·Zbl 1226.65004号 ·doi:10.1137/100786356
[3] M.Bachmayr、A.Cohen、R.DeVore和G.Migliorati,参数椭圆偏微分方程的稀疏多项式逼近。第二部分:对数正态系数。ESAIM:M2AN51(2017)341-363·兹比尔1366.41005 ·doi:10.1051/m2安/2016051
[4] J.Beck、F.Nobile、L.Tamellini和R.Tempone,《随机谱Galerkin和随机系数偏微分方程的配点方法:数值比较》,载于J.S.Hesthaven和E.M.Rönquist编辑的《偏微分方程谱和高阶方法》。施普林格·弗拉格,柏林(2011)43-62·Zbl 1216.65004号 ·数字对象标识代码:10.1007/978-3-642-15337-23
[5] J.Beck、F.Nobile、L.Tamellini和R.Tempone。地下水流动的准最优稀疏网格程序,部分微分方程谱和高阶方法-ICOSAHOM 2012。斯普林格(2014)1-16·Zbl 1417.76040号
[6] H.J.Bungartz和M.Griebel,《稀疏网格》。《数字学报》13(2004)147-269·Zbl 1118.65388号 ·doi:10.1017/S0962492904000182
[7] R.E.Caflisch,蒙特卡罗和准蒙特卡罗方法·Zbl 0949.65003号
[8] J.Charrier,随机系数椭圆偏微分方程的强误差估计和弱误差估计。SIAM J.数字。分析50(2012)216-246·Zbl 1241.65011号 ·数字对象标识代码:10.1137/100800531
[9] P.Chen和A.Quarteroni,带椭圆PDE约束的随机最优控制问题的加权约化基方法。SIAM/ASA J.不确定性。数量。2 (2014) 364-396. ·Zbl 1309.35182号 ·doi:10.1137/130940517
[10] P.Chen和A.Quarteroni,基于维数自适应稀疏网格近似和缩减基方法的高维不确定性量化新算法。J.计算。《物理学》298(2015)176-193·Zbl 1349.65683号 ·doi:10.1016/j.jcp.2015.06.006
[11] P.Chen和Ch.Schwab,稀疏网格,简化贝叶斯反演。计算。方法应用。机械。工程297(2015)84-115·Zbl 1425.65020号 ·doi:10.1016/j.cma.2015.08.006
[12] P.Chen和Ch.Schwab,稀疏网格,降基贝叶斯反演:非仿射参数非线性方程。J.计算。Phys.316(2016)470-503·Zbl 1349.62076号 ·doi:10.1016/j.jcp.2016.02.055
[13] P.Chen,U.Villa和O.Ghattas,基于Hessian的无限维贝叶斯反问题自适应稀疏求积。计算。方法应用。机械。工程327(2017)147-172·Zbl 1439.65071号 ·doi:10.1016/j.cma.2017年8月16日
[14] A.Chkifa、A.Cohen和Ch.Schwab,高维自适应稀疏多项式插值及其在参数pde中的应用。已找到。计算。数学.14(2014)601-633·Zbl 1298.65022号 ·doi:10.1007/s10208-013-9154-z
[15] A.Chkifa、A.Cohen和Ch.Schwab,打破参数偏微分方程稀疏多项式近似中的维数灾难。数学杂志。Pures Appl.103(2015)400-428·Zbl 1327.65251号 ·doi:10.1016/j.matpur.2014.04.009
[16] A.Cohen,R.DeVore和C.Schwab,一类椭圆sPDE的最佳N项Galerkin逼近的收敛速度。已找到。计算。数学10(2010)615-646·Zbl 1206.60064号 ·doi:10.1007/s10208-010-9072-2
[17] A.Cohen,R.Devore和C.Schwab,参数和随机椭圆偏微分方程的解析正则性和多项式近似。分析。申请9(2011)11-47·Zbl 1219.35379号 ·doi:10.1142/S0219530511001728
[18] O.G.Ernst和B.Sprungk,《随机数据椭圆偏微分方程的随机配置:对数正态情况》,《稀疏网格和应用》,慕尼黑,2012年。斯普林格(2014)29-53·Zbl 1316.65008号 ·doi:10.1007/978-3-319-04537-52
[19] O.G.Ernst、B Sprungk和L.Tamellini,可数多高斯随机变量函数稀疏配置的收敛性,及其在对数正态椭圆扩散问题中的应用。预印arxiv:(2016)·Zbl 06864017号
[20] A.Genz和B.D.Keister,高斯权重无限区域上多重积分的完全对称插值规则。J.计算。申请。数学。71 (1996) 299-309 ·Zbl 0856.65011号 ·doi:10.1016/0377-0427(95)00232-4
[21] T.Gerstner和M.Griebel,使用稀疏网格进行数值积分。数字。算法,18(1998)209-232·Zbl 0921.65022号 ·doi:10.1023/A:1019129717644
[22] T.Gerstner和M.Griebel,《尺寸自适应张量积求积》。计算71(2003)65-87·Zbl 1030.65015号 ·doi:10.1007/s00607-003-0015-5
[23] R.G.Ghanem和P.D.Spanos,《随机有限元:谱方法》。多佛土木和机械工程。多佛快递出版物,施普林格-弗拉格,纽约(1991年)·Zbl 0722.73080号 ·doi:10.1007/978-1-4612-3094-6
[24] A.Gil、J.Segura和N.M.Temme,《特殊函数的数值方法》。SIAM(2007年)·Zbl 1144.65016号
[25] C.J.Gittelson,对数正态各向同性扩散问题的随机galerkin离散化。数学。模型。方法应用。科学.20(2010)237-263·Zbl 1339.65216号 ·doi:10.1142/S021820510004210
[26] I.G.Graham、F.Y.Kuo、J.A.Nichols、R.Scheichl、Ch.Schwab和I.H.Sloan,对数正态随机系数椭圆偏微分方程的拟蒙特卡罗有限元方法。数字。数学131(2015)1-40·Zbl 1341.65003号 ·doi:10.1007/s00211-014-0689-y
[27] M.Griebel和M.Holtz,《高维函数与金融应用的维度集成》。J.Complex.26 2010 455-489·Zbl 1203.65056号 ·doi:10.1016/j..co.2010.06.001
[28] V.H.Hoang和C.Schwab,对数正态高斯随机输入的椭圆偏微分方程的N项Wiener混沌近似率。数学。模型。方法应用。科学24(2014)797-826·Zbl 1294.65010号 ·doi:10.1142/S021820513500681
[29] A.Klimke,使用模糊算法和稀疏网格的不确定性建模。德国斯图加特大学博士论文(2006年)·Zbl 1087.65063号
[30] A.S.Kronrod,求积公式的节点和权重:十六位表。纽约咨询局(1965年)·Zbl 0154.18501号
[31] F.Kuo,R.Scheichl,Ch.Schwab,I.Sloan和E.Ullmann,对数正态扩散问题的多层准蒙特卡罗方法。数学。计算86(2017)2827-2860·Zbl 1368.65005号 ·网址:10.1090/com/3207
[32] O.P.Le Maãtre和O.M.Knio,《引言:不确定性量化和传播》。施普林格(2010)。
[33] H.Li和D.Zhang,多孔介质流动的概率配置法:与其他随机方法的比较。水资源。第43号决议(2007年)。 ·doi:10.1029/2006WR005132
[34] G.Lin和A.M.Tartakovsky,一种高效的高阶概率配置稀疏网格方法,用于随机非均质多孔介质中的三维流动和溶质运移。《高级水资源研究》32(2009)712-722·doi:10.1016/j.advwatres.2008.09.003
[35] X.Ma和N.Zabaras,求解随机微分方程的自适应分层稀疏网格配置算法。J.计算。《物理学》228(2009)3084-3113·Zbl 1161.65006号 ·doi:10.1016/j.jp.2009.01.006
[36] P.G.Nevai,拉格朗日插值的平均收敛性,II。J.近似理论30(1980)263-276·Zbl 0469.41004号 ·doi:10.1016/0021-9045(80)90030-1
[37] F.Nobile、R.Tempone和C.G.Webster,随机输入数据偏微分方程的各向异性稀疏网格随机配置方法。SIAM J.数字。分析。46 (2008) 2411-2442. ·Zbl 1176.65007号 ·数字对象标识代码:10.1137/070680540
[38] F.Nobile、R.Tempone和C.G.Webster,具有随机输入数据的偏微分方程的稀疏网格随机配置方法。SIAM J.数字。分析46(2008)2309-2345·Zbl 1176.65137号 ·doi:10.1137/060663660
[39] F.Nobile,L.Tamellini和R.Tempone,Hilbert值函数的拟最优稀疏网格逼近的收敛性:随机椭圆偏微分方程的应用。数字。数学.134(2016)343-388·兹比尔1351.41004 ·doi:10.1007/s00211-015-0773-y
[40] F.Nobile,L.Tamellini,F.Tesei和R.Tempone,具有对数正态扩散系数的椭圆偏微分方程的自适应稀疏网格算法,《稀疏网格和应用》,斯图加特,2014年。斯普林格(2016)191-220·Zbl 1339.65016号 ·doi:10.1007/978-3-319-28262-68
[41] T.N.L.Patterson,积分公式的最佳加法。数学。计算22(1968)847-856·Zbl 0172.19304号 ·doi:10.1090/S0025-5718-68-99866-9
[42] C.Schillings、S.Schmidt和V.Schulz,确定和不确定气动设计的有效形状优化。计算。流体46(2011)78-87·Zbl 1431.76015号 ·doi:10.1016/j.compfluid.2010.12.007
[43] C.Schillings和Ch.Schwab,贝叶斯反问题的稀疏自适应Smolyak求积。反问题29(2013)065011·Zbl 1278.65008号 ·doi:10.1088/0266-5611/29/6/065011
[44] C.Schillings和Ch.Schwab,参数算子方程贝叶斯反演中的稀疏性。反问题30(2014)065007·Zbl 1291.65033号 ·doi:10.1088/0266-5611/30/6/065007
[45] Ch.Schwab和R.A.Todor,用广义快速多极方法对随机场进行Karhunen-Loève逼近。J.计算。Phys.217(2006)100-122·Zbl 1104.65008号 ·doi:10.1016/j.jcp.2006.01.048
[46] R.C.Smith,《不确定性量化:理论、实现和应用》。第12卷。SIAM(2013)。
[47] S.A.Smolyak,某些函数类张量积的求积和插值公式。多克。阿卡德。诺克SSSR4(1963)240-243·Zbl 0202.39901号
[48] G.Szegö,正交多项式。第23卷。美国数学学会(1939)。
[49] D.Xiu,《随机计算的数值方法:谱方法》。普林斯顿大学出版社(2010)·Zbl 1210.65002号
[50] D.Xiu和J.S.Hesthaven,随机输入微分方程的高阶配置方法。SIAM J.科学。计算27(2005)1118-1139·Zbl 1091.65006号 ·doi:10.1137/040615201
[51] J.Zech和Ch.Swab,高维Smolyak正交的收敛速度。2017-27年技术报告,应用数学研讨会。瑞士苏黎世联邦理工学院(2017年)。
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。