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投影粒子方法求解麦克肯-瓦拉斯科斯随机微分方程

Projected particle methods for solving McKean-Vlasov stochastic differential equations

Duisburg-Essen University(杜伊斯堡-埃森大学);Weierstrass Institute for Applied Analysis and Stochastics(魏尔斯特拉斯应用分析与随机过程研究所)

Denis Belomestny, John Schoenmakers

AI总结:

本文提出一种基于投影的粒子方法,用于求解麦克肯-瓦拉斯科斯随机微分方程,通过投影估计每一步解的边缘密度,减少计算复杂度,并推导了强收敛性和密度估计速率,特别针对线性增长系数的情况,采用新的平均技术进行分析。

摘要:

我们提出了一种新颖的基于投影的粒子方法,用于求解麦克肯-瓦拉斯科斯随机微分方程。我们的方法基于在每个时间步对解的边缘密度进行投影型估计。基于投影的粒子方法在许多情况下相较于广泛使用的核密度估计算法显著减少了数值复杂性。我们推导了强收敛速率和密度估计速率。在线性增长系数的情况下,收敛分析变得相当具有挑战性,需要某些新的平均技术。这一情况通过显式解的一类麦克肯-瓦拉斯科斯方程的解进行了示例。所提出算法的性能通过几个数值例子进行了说明。

英文摘要:

We propose a novel projection-based particle method for solving the McKean-Vlasov stochastic differential equations. Our approach is based on a projection-type estimation of the marginal density of the solution in each time step. The projection-based particle method leads in many situation to a significant reduction of numerical complexity compared to the widely used kernel density estimation algorithms. We derive strong convergence rates and rates of density estimation. The convergence analysis in the case of linearly growing coefficients turns out to be rather challenging and requires some new type of averaging technique. This case is exemplified by explicit solutions to a class of McKean-Vlasov equations with affine drift. The performance of the proposed algorithm is illustrated by several numerical examples.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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