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多吸引子和不可逆Langevin采样器的多尺度积分器分析。 (英语) Zbl 1409.65006号

摘要:我们研究了一类刚性随机微分方程的多尺度积分数值格式。我们考虑具有潜在多个吸引子的多尺度SDE,当刚度参数达到极限时,这些吸引子在图上表现为扩散。当刚度参数收敛到极限时,经典的数值离散化方案(如Euler-Maruyama方案)变得不稳定,合适的多尺度积分器可以对此进行校正。我们严格地建立了数值方法对图上相关扩散的收敛性,确定了适当的离散化参数选择。理论结果得到了对最近发展中的区域在朗之万采样器中引入不可逆性问题的数值研究的补充,以加速收敛到平衡状态。

MSC公司:

65立方米 随机微分和积分方程的数值解
60 H10型 随机常微分方程(随机分析方面)
60华氏35 随机方程的计算方法(随机分析方面)
65升04 刚性方程的数值方法

软件:

S-ROCK公司
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参考文献:

[1] A.Abdulle和S.Cirilli,{it S-ROCK:刚性随机微分方程的Chebyshev方法},SIAM J.Sci。计算。,30(2008年),第997-1014页·Zbl 1159.60329号
[2] A.Abdulle、D.Cohen、G.Vilmart和K.C.Zygalakis,{基于修正方程的随机微分方程的高弱阶方法},SIAM J.Sci。计算。,34(2012年),第A1800-A1823页·Zbl 1246.65008号
[3] A.Abdulle,W.E,B.Engquist和E.Vanden-Eijnden,《异质多尺度方法》,《数值学报》。,(2012),第1-87页·Zbl 1255.65224号
[4] A.Abdulle和T.Li,《刚性Ito SDE的S-ROCK方法》,Commun。数学。科学。,6(2008年),第845-868页·Zbl 1162.60330号
[5] M.Brin和M.I.Freidlin,{关于扰动哈密顿系统的随机行为},遍历理论动力学。《系统》,20(2000),第55-76页·Zbl 0997.37020号
[6] K.Burrage和T.Tian,{刚性随机微分方程的刚性精确Runge-Kutta方法},计算。物理。社区。,142(2001),第186-190页·Zbl 0991.65005号
[7] A.Duncan、T.LelieÉvre和G.Pavliotis,{\it使用不可逆Langevin采样器的方差减少},J.Stat.Phys。,163(2016),第457-491页·Zbl 1343.82036号
[8] A.Duncan、G.Pavliotis和K.Zygalakis,《不可逆朗之万采样器:分裂方案、分析和实现》,arXiv:1701.042472017年。
[9] A.Durmus和E.Moulines,{未调整Langevin算法的非渐近收敛性分析},Ann.Appl。概率。,27(2017),第1551-1587页·Zbl 1377.65007号
[10] W.E,{多尺度建模原理},剑桥大学出版社,英国剑桥,2011年·Zbl 1238.00010号
[11] W.E和B.Engquist,《异质多尺度方法》,Commun。数学。科学。,1(2003年),第87-133页·兹比尔1093.35012
[12] W.E、B.Engquist、X.Li和W.Ren,《异质多尺度方法:综述》,Commun。计算。物理。,2(2007年),第367-450页·Zbl 1164.65496号
[13] W.E,D.Liu和E.Vanden-Eijnden,{随机微分方程多尺度方法的分析},Comm.Pure Appl。数学。,58(2005),第1544-1585页·Zbl 1080.60060号
[14] W.E和J.Lu,{通过纤维束动力学进行无缝多尺度建模},Commun。数学。科学。,5(2007年),第649-663页·Zbl 1133.65029号
[15] W.E、W.Ren和E.Vanden-Eijnden,设计无缝多尺度方法的一般策略,J.Comput。物理。,228(2009),第5437-5453页·Zbl 1280.76038号
[16] M.I.Freidlin和M.Weber,{动力系统的随机扰动和守恒扩散过程},Probab。理论相关领域,128(2004),第441-466页·Zbl 1044.60044号
[17] M.I.Freidlin和A.D.Wentzell,{动力系统的随机扰动},第二版,Springer-Verlag,纽约,1988年·Zbl 0804.60070
[18] M.I.Freidlin和A.D.Wentzell,图上的扩散过程和平均原理,Ann.Probab。,21(1993年),第2215-2245页·Zbl 0795.60042号
[19] M.I.Freidlin和A.D.Wentzell,{哈密顿系统的随机扰动},Mem。阿默尔。数学。Soc.109,AMS,普罗维登斯,RI,1994·Zbl 0804.60070
[20] D.Givon,I.G.Kevrekidis和R.Kupferman,{奇摄动随机微分系统投影积分格式的强收敛性},Commun。数学。科学。,4(2006年),第707-729页·Zbl 1115.60036号
[21] M.Hutzenthaler、A.Jentzen和P.Kloeden,{具有非全局Lipschitz连续系数的随机微分方程的Euler方法在有限时间内的强散度和弱散度},Proc。A、 467(2011),第1563-1576页·Zbl 1228.65014号
[22] C.-R.Hwang、S.Hwang-Ma和S.-J.Sheu,《加速扩散》,Ann.Appl。概率。,15(2005),第1433-1444页·Zbl 1069.60065号
[23] M.Ottobre、N.Pillai和K.Spiliopoulos,{高斯目标不可逆建议的MALA算法的最优缩放},arXiv:1702.017772017·Zbl 1447.62094号
[24] G.Pavliotis和A.Stuart,《多尺度方法:平均和均匀化》,Springer-Verlag,纽约,2008年·Zbl 1160.35006号
[25] L.Rey-Bellet和K.Spiliopoulos,{不可逆Langevin采样器和方差减少:大偏差方法},非线性,28(2015),第2081-2103页·Zbl 1338.60086号
[26] L.Rey-Bellet和K.Spiliopoulos,{不可逆Langevin采样器的方差缩减和图上的扩散},电子。Commun公司。概率。,20(2015),第1-16页·Zbl 1347.60015号
[27] L.Rey-Bellet和K.Spiliopoulos,《改进可逆采样器的收敛性》,J.Stat.Phys。,164(2016),第472-494页·Zbl 1348.82046号
[28] G.Roberts和R.Tweedie,{朗之万分布及其离散近似的指数收敛},伯努利,2(1996),第341-363页·Zbl 0870.60027号
[29] A.Skorokhod,{随机微分方程理论中的渐近方法},Transl。数学。单声道。78,AMS,普罗维登斯,RI,1989年·Zbl 0695.60055号
[30] M.Tao、H.Owhadi和J.E.Marsden,{\it通过流平均对具有隐藏慢动力学的刚性常微分方程、常微分方程和哈密顿系统进行非侵入性和保结构的多尺度积分},多尺度模型。模拟。,8(2010),第1269-1324页·Zbl 1215.65187号
[31] E.Vanden-Eijnden,{具有随机效应的多尺度动力系统的数值技术},Commun。数学。科学。,1(2003年),第385-391页·Zbl 1088.60060号
[32] E.Vanden-Eijnden,{\it关于HMM-like积分器和多时间尺度系统的投影积分方法},Commun。数学。科学。,5(2007年),第495-505页·Zbl 1135.65302号
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