It is well known that the Euler method for approximating the solutions of a random ordinary differential equation $\mathrm{d}X_t/\mathrm{d}t = f(t, X_t, Y_t)$ driven by a stochastic process $\{Y_t\}_t$ with $\theta$-H\"older sample paths is estimated to be of strong order $\theta$ with respect to the time step, provided $f=f(t, x, y)$ is sufficiently regular and with suitable bounds. Here, it is proved that, in many typical cases, further conditions on the noise can be exploited so that the strong convergence is actually of order 1, regardless of the H\"older regularity of the sample paths. This applies for instance to additive or multiplicative It\^o process noises (such as Wiener, Ornstein-Uhlenbeck, and geometric Brownian motion processes); to point-process noises (such as Poisson point processes and Hawkes self-exciting processes, which even have jump-type discontinuities); and to transport-type processes with sample paths of bounded variation. The result is based on a novel approach, estimating the global error as an iterated integral over both large and small mesh scales, and switching the order of integration to move the critical regularity to the large scale. The work is complemented with numerical simulations illustrating the strong order 1 convergence in those cases, and with an example with fractional Brownian motion noise with Hurst parameter $0 < H < 1/2$ for which the order of convergence is $H + 1/2$, hence lower than the attained order 1 in the examples above, but still higher than the order $H$ of convergence expected from previous works.


翻译:众所周知,对于由具有θ-赫尔德样本路径的随机过程{Y_t}_t驱动的随机常微分方程dX_t/dt = f(t, X_t, Y_t),当f = f(t, x, y)满足充分正则性和适当有界条件时,欧拉方法近似解的强收敛阶估计为时间步长的θ阶。本文证明,在许多典型情形下,可进一步利用噪声的附加条件使强收敛阶实际达到1阶,而与样本路径的赫尔德正则性无关。该结果适用于:加性或乘性伊藤过程噪声(如维纳过程、奥恩斯坦-乌伦贝克过程及几何布朗运动过程);点过程噪声(如泊松点过程和霍克斯自激过程,后者甚至具有跳跃型间断性);以及具有有界变差样本路径的输运型过程。研究基于一种新方法:将全局误差表示为粗细网格尺度上的迭代积分,并通过交换积分顺序将关键正则性转移到粗尺度上。数值模拟验证了这些情形下强1阶收敛性,同时给出赫斯特参数0 < H < 1/2的分数布朗运动噪声算例,其收敛阶为H + 1/2,虽低于前述算例达到的1阶,但仍高于先前研究预期的H阶收敛性。

0
下载
关闭预览

相关内容

牛津大学最新《计算代数拓扑》笔记书,107页pdf
专知会员服务
44+阅读 · 2022年2月17日
专知会员服务
50+阅读 · 2021年6月2日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
74+阅读 · 2020年8月2日
自动结构变分推理,Automatic structured variational inference
专知会员服务
41+阅读 · 2020年2月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
概率论和机器学习中的不等式
PaperWeekly
3+阅读 · 2022年11月9日
因果效应估计组合拳:Reweighting和Representation
PaperWeekly
0+阅读 · 2022年9月2日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
概率图模型体系:HMM、MEMM、CRF
机器学习研究会
30+阅读 · 2018年2月10日
CNN 反向传播算法推导
统计学习与视觉计算组
30+阅读 · 2017年12月29日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
基于LDA的主题模型实践(三)
机器学习深度学习实战原创交流
23+阅读 · 2015年10月12日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《Palantir的科技生态系统》
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:23
《反无人机系统传感器融合》90页报告
专知会员服务
4+阅读 · 今天14:57
运用人工智能与卫星通信驱散“战争迷雾”
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:45
ACL 2026 | LLMSurgeon:从生成文本诊断大模型训练数据
【综述】世界模型:架构、方法、推理与应用全景
综述 | OPSD:大语言模型的在线策略自蒸馏
专知会员服务
4+阅读 · 6月1日
帕兰蒂尔Maven:军事人工智能的新纪元
专知会员服务
8+阅读 · 6月1日
相关资讯
概率论和机器学习中的不等式
PaperWeekly
3+阅读 · 2022年11月9日
因果效应估计组合拳:Reweighting和Representation
PaperWeekly
0+阅读 · 2022年9月2日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
概率图模型体系:HMM、MEMM、CRF
机器学习研究会
30+阅读 · 2018年2月10日
CNN 反向传播算法推导
统计学习与视觉计算组
30+阅读 · 2017年12月29日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
基于LDA的主题模型实践(三)
机器学习深度学习实战原创交流
23+阅读 · 2015年10月12日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员