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初值问题数值解的概率模型。 (英语) Zbl 1505.62361号

总结:我们研究了统计学中常微分方程(ODE)解算器和概率回归方法之间的联系。我们提供了一种新的观点,即概率ODE解算器是在随机微分方程模型上操作的主动推理机,该模型根据解导数的近似观测来估计未知初值问题(IVP)解,如ODE动力学所提供的。除此之外,我们还展示了几种Nordsieck形式的多步方法可以重新描述为基于(q)次积分Wiener过程的Kalman滤波。这样做提供了一系列IVP解算器,它们返回高斯后验测度,而不是点估计。我们证明了一些这样的方法具有较低的计算开销和非平凡的收敛阶,并且后验函数具有校准的集中率。此外,我们提出了一种步长自适应算法,该算法将所提出的方法完善为一种实用的实现,我们使用DETEST基准集中的一组具有代表性的标准代码对其进行了实验评估。

MSC公司:

62-08 统计问题的计算方法
65升05 常微分方程初值问题的数值方法
65升06 常微分方程的多步、Runge-Kutta和外推方法
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