We formulate standard and multilevel Monte Carlo methods for the $k$th moment $\mathbb{M}^k_\varepsilon[\xi]$ of a Banach space valued random variable $\xi\colon\Omega\to E$, interpreted as an element of the $k$-fold injective tensor product space $\otimes^k_\varepsilon E$. For the standard Monte Carlo estimator of $\mathbb{M}^k_\varepsilon[\xi]$, we prove the $k$-independent convergence rate $1-\frac{1}{p}$ in the $L_q(\Omega;\otimes^k_\varepsilon E)$-norm, provided that (i) $\xi\in L_{kq}(\Omega;E)$ and (ii) $q\in[p,\infty)$, where $p\in[1,2]$ is the Rademacher type of $E$. We moreover derive corresponding results for multilevel Monte Carlo methods, including a rigorous error estimate in the $L_q(\Omega;\otimes^k_\varepsilon E)$-norm and the optimization of the computational cost for a given accuracy. Whenever the type of $E$ is $p=2$, our findings coincide with known results for Hilbert space valued random variables. We illustrate the abstract results by three model problems: second-order elliptic PDEs with random forcing or random coefficient, and stochastic evolution equations. In these cases, the solution processes naturally take values in non-Hilbertian Banach spaces. Further applications, where physical modeling constraints impose a setting in Banach spaces of type $p<2$, are indicated.


翻译:我们为Banach空间的第2个瞬间美元(mathbb{M ⁇ k ⁇ varepsilon[xi]xi]美元)制定标准、多层次的蒙特卡洛方法。我们为Banach空间的美元值随机变数 $xi\cron\Omega\ to E$, 被解释为 $kximes@k ⁇ kvarepsilon E美元。 对于标准的 MonteCarlo 估计$\mathbb{M ⁇ k ⁇ k ⁇ varepsilon[xxi], 我们证明美元( $xxxxxxxxxxxxxxxxx) 的美元独立趋同率 $- elfectration $( $xferx) 。 在 Oral_qlationalexclational dislational dislations a expressional ral_Eqlationral dism (美元) roup the Sqral_Blational deal_Blations) exmlation exmlation rolecks (美元) (美元) (美元) (美元) (美元) (美元) (美元) romode) rolational_cislecks) rolational_ rolecks) romax) rolational_ rolational_ rolational_ rolational_ rolational_ rolational_ rolational_ rolational_ rolation rolation rolations) max) max) romax rocessalbal romax romax rocess romax romax rol__ rolations) rolations) rolations) (美元 rol rocal ro) ro) ro) ro) ro) ro) ro) ro) ro) ro) ro) ex ex ex ex ex ex ex ex ex ex ro

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