随机微分方程指数Euler方法的收敛性和稳定性

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gwj19861113
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随机微分方程的发展已经有60余年了,从20世纪40年代日本数学家伊藤清创立了随机微积分的理论后,随机微分方程有了迅速的发展,并在经济、生物、物理、通信、自动化等领域有着广泛的应用。但在很长的段时间内,计算机处理能力不够强大,使得在分析实际问题时为了简化系统都不考虑随机因素的影响。然而,近年来,随着计算机技术和计算方法的快速发展,人们已经构造出了很多计算随机微分方程的数值方法,这就意味着我们可以利用计算机程序对随机系统进行模拟求解。因为所研究问题本身的复杂性,一般很难求得方程解析解的表达式,所以数值方法的构造就显得尤为重要。本文就基于此,构造了指数Euler方法的数值格式,并把它应用于随机微分方程中,然后主要讨论了此数值方法的收敛性与稳定性。  本文在随机微分方程的基本理论背景出发,首先给出了几种经常用到的数值方法,又介绍了常微分中的指数Runge-Kutta方法,得到了它的一阶形式即指数Euler方法。然后证明了指数Euler方法应用于半线性随机微分方程的强收敛阶为0.5阶,并且用一个数值算例验证了指数Euler方法的收敛阶。接着分析了指数Euler的稳定性(均方稳定性,几乎必然稳定性,p阶矩稳定性等等),解出了指数Euler用于线性标量随机微分方程的均方稳定区域,并且发现指数Euler方法的均方稳定区域包含了EM方法的均方稳定区域,并且包含了线性方程解析解的均方稳定区域。接着给出了一个数值试验,在EM方法不稳定的情形下,指数Euler方法依然能较好地保持了方程的稳定性。并且给出了一个指数Euler方法应用于半线性随机微分方程中是均方稳定性的一个充分条件。在半线性随机微分方程的解析解是几乎必然指数稳定和p阶矩指数稳定的条件下,当步长h取得充分小时,用指数Euler方法得出的数值解能够保持方程解析解的这两个性质。最后从数值实验的角度出发验证了它的几乎必然稳定性。
其他文献
作物育种学实验、实习是一门综合性、应用性较强的实践学科,对于培养学生的实际应用操作能力具有重要作用。针对农学、农艺教育专业新培养方案目标,从实践指导书、大纲、教学
图的交叉数是在近代图论中发展起来的一个重要概念,起源于二十世纪四十年代,是图的非平面性的一个重要参数.自Paul Turn提出交叉数的概念后,对图的交叉数的研究渐渐成为近代图论
在每座知名老建筑的背后,都站着一个或多个值得后世记忆的老人物。那里是他们生活和工作的地方,也是他们济世救人的通道和平台。有形的肉体和建筑一样,是易逝的;但无形的人物
本学位论文研究了具有细胞内时滞和饱和发生率的HIV-1感染模型的动力学行为.通过从理论上对模型的稳定性、持续性和Hopf分岔进行分析,我们给出了决定HIV-1病毒粒子在寄主细胞
分割图像在处理图像和分析图像中起着承上启下的作用,在数字图像处理这门学科中最具有挑战力,又十分有诱惑力的一项技术。用偏微分方程的理论知识方法来处理图像分割中的问题
这是一篇关于自入射代数的平凡扩张与斜群代数的博士论文,主要包含以下三个方面的内容。   1.分次自入射Koszul代数Λ的平凡扩张T(Λ)的Koszul性,在本文第三章中,我们定义了
本文包含相对独立的两个部分,第一部分的核心内容包含第二、三、四、五章,第二部分包含第六章。   第二章给出必要的几何背景知识。   在第三章,我们在广义复几何的背
By combing the properties of chaos optimization method and genetic algorithm,an adaptive mutative scale chaos genetic algorithm (AMSCGA) was proposed by using o
南滨路上的艺术大戏rn当方力均标志性的“光头泼皮”画作“打着哈欠”,当叶永青“画个鸟”,当俸正杰“艳俗的一张脸”出现……8月5日,重庆迄今为止规格最高、规模最大的当代
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.