×

一般有界扩散的Milstein方法的实现。 (英语) Zbl 1417.60062号

摘要:尽管Milstein方法具有通用性和强大的收敛性,但其求解空间有界随机微分方程泛函的方法被广泛认为是难以实现的。这可能会阻止它在应用程序中使用。在本文中,我们详细设计并分析了一个这样的实现。结果表明,该方法在计算成本方面与其他流行方案不相上下,但在通常的系数和边界光滑性要求下,收敛速度(几乎)为线性弱收敛。理论上有趣的两个副产品是一个新的非标准秩一更新公式,以及有界扩散数值与Eikonal方程之间的联系。通过三个算例验证了该方法的准确性和鲁棒性。

MSC公司:

60华氏35 随机方程的计算方法(随机分析方面)
65立方米 随机微分和积分方程的数值解
65二氧化碳 蒙特卡罗方法

软件:

LINPACK系列
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Bayer,C.,Szepessy,A.,Tempone,R.:反射扩散和停止扩散的自适应弱近似。蒙特卡罗方法应用。16, 1-67 (2010) ·Zbl 1196.65029号 ·doi:10.1515/mcma.2010.001
[2] Bernal,F.,Acebrón,J.A.:概率域分解的一种类似多重网格的算法。计算。数学。申请。72(7),1790-1810(2016)·Zbl 1361.65094号 ·doi:10.1016/j.camwa.2016.07.030
[3] Bernal,F.,Acebrón,J.A.:有界区域中随机微分方程的高阶弱数值格式的比较。Commun公司。计算。物理学。20(3), 703-732 (2016) ·Zbl 1388.65013号 ·doi:10.4208/cicp。OA-2015-0016号文件
[4] Bernal,F.、Acebrón,J.A.、Anjam,I.:基于快速行进的随机算法,用于非曼哈顿几何体中的自动电容提取。SIAM J.成像科学。7(4),2657-2674(2014)·Zbl 1312.78012号 ·数字对象标识代码:10.1137/140961328
[5] Bossy,M.,Gobet,E.,Talay,D.:一种有效近似反射扩散的对称欧拉格式。J.应用。普罗巴伯。41(3), 877-889 (2004) ·Zbl 1076.65009号 ·doi:10.1239/jap/1091543431
[6] Buchmann,F.M.,Petersen,W.P.:解决高维狄利克雷问题的退出概率方法。SIAM J.科学。计算。28, 1153-1166 (2006) ·Zbl 1151.65303号 ·数字对象标识代码:10.1137/050622201
[7] Cao,N.,Ortner,M.,Nehorai,A.:使用Feynman-Kac公式和相互作用粒子方法的漫反射光学层析成像解决方案。收录于:《SPIE BIOS’07会议录》,加利福尼亚州圣何塞(美国),第6434卷,第643402-64313页(2007年)
[8] Constantini,C.,Pacchiarotti,B.,Sartoretto,F.:反射扩散过程泛函的数值近似。SIAM J.应用。数学。58, 73-102 (1998) ·Zbl 0913.60031号 ·doi:10.1137/S0036139995291040
[9] Deaconu,M.,Lejay,A.:矩形上的随机行走算法。Methodol公司。计算。申请。普罗巴伯。8, 135-151 (2006) ·Zbl 1104.60046号 ·doi:10.1007/s11009-006-7292-3
[10] Dongarra,J.J.、Bunch,J.R.、Moler,C.B.、Stewart,G.W.:LINPACK用户指南。SIAM,费城(1979)·Zbl 0476.68025号 ·数字对象标识代码:10.1137/1.9781611971811
[11] Giles,M.B.,Bernal,F.:预期退出时间和停止扩散的其他函数的多级模拟。SIAM/ASA J.不确定性。数量。6(4), 1454-1474 (2018) ·Zbl 1405.60076号 ·doi:10.1137/17M1116660
[12] Gill,P.E.,Golub,G.H.,Murray,W.,Saunders,M.:修改矩阵分解的方法。数学。计算。28, 505-535 (1974) ·Zbl 0289.65021号 ·doi:10.1090/S0025-5718-1974-0343558-6
[13] Gobet,E.,Menozzi,S.:停止扩散过程:超调和边界校正。斯托克。程序。申请。120, 130-162 (2010) ·Zbl 1186.60077号 ·doi:10.1016/j.spa.2009.09.014
[14] Gobet,E.:模拟区域中扩散的欧拉格式和半空间近似。ESAIM:探针。统计5,261-297(2001)·Zbl 0998.60081号 ·doi:10.1051/ps:2001112
[15] Gobet,E.:蒙特卡洛方法与随机过程。查普曼和霍尔/CRC,伦敦(2016)·Zbl 1359.65012号 ·doi:10.1201/9781315368757
[16] Ladyíenkaja,O.A.,Solonnikov,V.A.,Ural-ceva,N.:抛物型线性和拟线性方程。变速器。数学。专著23,AMS,普罗维登斯,RI(1968)·Zbl 0174.15403号
[17] Lemaire,V.,Pagès,G.:多层Richardson-Romberg推断。伯努利23(4A),2643-2692(2017)·Zbl 1383.65003号 ·doi:10.3150/16-BEJ822
[18] Licata,N.A.,Grill,S.W.:扩散通过具有粘性壁的圆柱形孔隙的第一个通道问题。欧洲物理学。J.E 30(4),439-447(2009)·doi:10.1140/epje/i2009-10529-0
[19] Lieberman,G.M.:二阶椭圆和抛物型微分方程的混合边值问题。数学杂志。分析。应用程序。113(2), 422-440 (1986) ·Zbl 0609.35021号 ·doi:10.1016/0022-247X(86)90314-8
[20] Mairé,S.,Simon,M.:电阻抗断层成像的部分反射随机球体漫游算法。J.计算。物理学。303, 413-430 (2015) ·Zbl 1349.94030号 ·doi:10.1016/j.jcp.2015.10.005
[21] Mancini,S.、Bernal,F.、Acebrón,J.A.:加速边值问题解的蒙特卡罗近似的有效算法。科学杂志。计算。66(2), 577-597 (2016) ·Zbl 1335.65009号 ·doi:10.1007/s10915-015-0033-4
[22] Mascagni,M.,Simonov,N.A.:计算大分子某些物理性质的蒙特卡罗方法。SIAM J.科学。计算。26, 339-357 (2004) ·Zbl 1075.65003号 ·doi:10.1137/S1064827503422221
[23] Milstein,G.N.:随机方程数值积分在求解具有Neumann边界条件的边值问题中的应用。西奥。探针。申请。41, 170-177 (1996) ·兹比尔0888.60050
[24] Milstein,G.N.:有界区域中扩散过程的弱近似。斯托克。斯托克。代表62、147-200(1997)·Zbl 0893.60032号 ·doi:10.1080/17442509708834131
[25] Milstein,G.N.,Tretyakov,M.V.:数学物理中的随机数值。施普林格,柏林(2004)·Zbl 1085.60004号 ·doi:10.1007/978-3-662-10063-9
[26] 米兰达,C.:椭圆型偏微分方程,第2版。柏林施普林格(1970)·Zbl 0198.14101号 ·doi:10.1007/978-3-662-35147-5
[27] Redner,S.:《首次通过过程指南》。剑桥大学出版社,剑桥(2001)·Zbl 0980.60006号 ·doi:10.1017/CBO9780511606014
[28] Schwabedal,J.T.C.,Pikovsky,A.:随机振荡的相位描述。物理学。修订稿。110(20), 204102 (2013) ·doi:10.10103/PhysRevLett.110.204102
[29] Schwenke,M.,Hennemuth,A.,Fischer,B.,Friman,O.:一种新的各向异性快速推进方法及其在相位控制MRI血流计算中的应用。方法医学杂志51(5),423-428(2012)·文件编号:10.3414/ME11.02.0032
[30] Tsai,Y.R.,Cheng,L.T.,Osher,S.,Zhao,H.K.:一类Hamilton-Jacobi方程的快速扫描算法。SIAM J.数字。分析。41(2), 673-694 (2003) ·Zbl 1049.35020号 ·doi:10.1137/S0036142901396533
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。