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加速蒙特卡洛积分:用于最优收敛的控制邻域

Speeding up Monte Carlo Integration: Control Neighbors for Optimal Convergence

Rémi Leluc, François Portier, Johan Segers, Aigerim Zhuman

AI总结:

提出 control neighbors 线性积分法则,用最近邻估计作为控制变量加速度量空间上的蒙特卡洛积分,证明其对 Hölder 函数达到 O(n^{-1/2} n^{-s/d}) 的最优收敛率,并通过数值实验验证。

摘要:

本文提出了一种名为 control neighbors(控制邻域)的新型线性积分法则,其中最近邻估计充当控制变量,以加快度量空间上蒙特卡洛过程的收敛速度。主要结果是:对于正则性为 s∈(0,1] 的 Hölder 函数,该估计量具有 O(n^{-1/2} n^{-s/d}) 的收敛率,其中 n 表示被积函数的求值次数,d 表示定义域的维数;从某种意义上说,该收敛率是最优的。若干数值实验验证了复杂度界,并突显了所提估计量的良好性能。

英文摘要:

A novel linear integration rule called $\textit{control neighbors}$ is proposed in which nearest neighbor estimates act as control variates to speed up the convergence rate of the Monte Carlo procedure on metric spaces. The main result is the $\mathcal{O}(n^{-1/2} n^{-s/d})$ convergence rate -- where $n$ stands for the number of evaluations of the integrand and $d$ for the dimension of the domain -- of this estimate for Hölder functions with regularity $s \in (0,1]$, a rate which, in some sense, is optimal. Several numerical experiments validate the complexity bound and highlight the good performance of the proposed estimator.

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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