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高维概率密度函数方程的数值方法。 (英语) Zbl 1349.65046号

小结:本文讨论了多相变量动力学偏微分方程数值解的计算问题。这些类型的方程自然出现在数学物理的许多不同领域,例如,在粒子系统(Liouville和Boltzmann方程)、随机动力系统(Fokker-Planck和Dostupov-Pugachev方程)、任意波理论(Malakhov-Saichev方程)和粗粒度随机系统(Mori-Zwanzig方程)中。我们提出了三类不同的解决高维问题的新算法:第一类算法基于分离的级数展开,从而产生一系列低维问题,这些问题可以通过交替方向方法递归并行地解决。第二类算法依赖于低阶相互作用的截断,这类似于动力学气体理论的Bogoliubov-Born-Green-Kirkwood-Yvon(BBGKY)框架,并产生了一系列耦合概率密度函数方程。第三类算法基于高维模型表示,例如ANOVA方法和概率配置方法。所有这些方法的一个共同特点是,它们可以简化为通过一系列低维问题计算高维方程解的问题。新算法的有效性在涉及非线性随机动力系统和偏微分方程(最多120个变量)的数值例子中得到了证明。

MSC公司:

65 C50 其他概率计算问题(MSC2010)
60华氏35 随机方程的计算方法(随机分析方面)
35第20季度 玻尔兹曼方程
82年第35季度 与统计力学相关的PDE
84年第35季度 福克-普朗克方程
62焦耳10 方差和协方差分析(ANOVA)
65亿75 涉及偏微分方程的初值和初边值问题的概率方法、粒子方法等

软件:

波尔兹曼
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