几类非线性随机微分方程的数值方法研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:R_Edge
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
自然界中随机现象无处不在,用确定性微分方程来刻画此类现象已达不到人们对建模的精度要求了。随机微分方程能很好地模拟各种随机问题,现已在遗传学、金融学、化学工程、航天控制等领域得到了广泛应用。但通常很难获得随机微分方程精确解的显式表达式,因此研究随机模型的数值方法具有重要意义。本文主要探讨了求解几类非线性随机微分方程数值格式的收敛性、稳定性和保正性等性质。主要包含了如下几个方面的工作。针对高度非线性随机常微分方程,我们构造了两类显式两步随机方法,即投影两步Euler方法和投影两步Milstein方法。在全局单调性条件下,基于方法的稳定性和相容性,证明了方法的均方收敛性,并获得了投影两步Euler方法和投影两步Milstein方法的均方收敛阶分别为1/2和1.特别地,全局单调性条件允许漂移系数和扩散系数超线性增长,因此所得的均方收敛性结论适用于漂移和扩散系数都是非线性的随机常微分方程。构造了求解Markov调制的随机微分方程的两类显式投影Euler方法。在单调性条件和多项式增长条件下,基于数值方法的局部性质分析了方法的收敛性。此外,还将这两类格式应用于带小噪声的高度非线性随机常微分方程和高度非线性Markov调制的随机微分方程,并通过分析数值格式的稳定性和局部截断误差,获得了这两类方法的均方收敛性和收敛速度。研究了高度非线性中立型随机延迟积分微分方程的分裂步theta方法的渐近有界性、稳定性和强收敛性。在广义强制性条件下,证明了当θ ∈[1/2,1]时,分裂步theta方法所获得的数值解强收敛于方程的精确解。此外,还证明了若θ∈(1/2,1]时,该方法可以无条件保持原方程精确解的均方渐近有界性和均方指数稳定性,并且当步长足够小时,还可以保持精确解的均方渐近界和指数衰减率。针对一类具有正解的随机常微分方程,基于对数变换构造了显式保正数值方法,并获得了这些方法的几乎必然收敛性、Lq收敛性以及相应的收敛速度。对数变换后得到的新方程的系数可能呈指数增长,所以本文还在随机常微分方程的系数呈指数增长的条件下,证明了显式截断Euler方法的强收敛性。
其他文献
近两年,出现了一种新的海水淡化技术——太阳能界面蒸馏。由于其无需外加能源、操作简单等特点,是一项可以作为面向特殊条件供水的新兴技术。该技术把太阳能转化为热能加速水体蒸发,通过水的相变实现水和水中杂质的分离。然而,在海水或者地表水中普遍含有成分复杂的有机物,水的相变过程可以有效分离无机盐,对有机物的分离效果却不尽人意。因此,去除太阳能界面蒸馏中蒸出的有机物是一项很有意义,也是很有必要的工作。针对这个
社会生产方式、物质和精神生活水平,对少年儿童生理、心理发展影响很大。在我国,总的说来,少年儿童在优越的环境中幸福地成长,特别是党的十一届三中全会以来,学校加强了对少年儿童的共产主义思想和道德品质教育,使小学生在尊敬师长、团结友爱、热爱劳动、热爱学习、爱护公共财物等方面都有明显的进步。我们于1981年调查的1384名小学生中,道德品质好的占60%,较好的占31%,较差的占9%,即是较好的例
期刊
基于有机铅卤钙钛矿材料构筑的光伏器件,由于制备工艺简单和效率高的优势,经过短短十几年的发展,已经成为最具潜力的太阳能电池之一。目前,工艺成熟的钙钛矿太阳能电池(PSCs)的器件结构主要包括电子和空穴传输层、钙钛矿光吸收层以及金属电极。其中应用最为普遍的空穴传输材料为SpiroOMeTAD,但是其自身的电学性能较差,无法满足高性能器件对于载流子提取和传输的要求。沉积平整致密结晶性良好的钙钛矿薄膜已经
固贴式薄膜体声波谐振器,简称SMR-FBAR(Solidly Mounted Film Bulk Acoustic Resonator)是体声波谐振器的一种,其采用高、低声阻抗层交替而成的布拉格(Bragg)反射栅作为声波的反射结构,机械稳定性好,布拉格反射栅结构阻隔声波的传播,使能量最大限度地保留在压电振荡堆中,是体声波谐振器研究的热点。其中,布拉格反射栅的低声阻抗层材料在行业内普遍应用二氧化硅
液晶材料作为一种新型可调谐材料,近些年来由光学领域引入到微波、毫米波领域,由于其具有介电各向异性、可连续调谐及高线性度等特性,因此使得可调谐微波器件技术得到了进一步的发展。可调移相器是非常重要的微波器件之一,被广泛应用于相控阵系统、波束成形网络、圆极化天线、新型智能天线和相位调制通信系统中。将液晶材料与可调移相器结合构成的可调液晶移相器在具有结构紧凑、设计简便、成本低廉等优势的同时,同样存在诸多挑
随着遥感技术的发展与光谱成像技术水平的提高,高光谱成像技术作为新式对地观测手段,得到了越来越多的关注。高光谱影像能够在较广的光谱域范围内以极高的光谱分辨率记录地物光谱辐射信息,为地物类别分辨提供了数据支持。然而由于现阶段成像设备存在空间分辨率与光谱分辨率无法兼顾的限制及成像场景的复杂性,图像空间分辨率的不足导致单一像元的光谱是不同物质光谱的混合,为图像的精细分类、统计分析与微弱目标检测等带来了困难
深空探测是是人类获取太空知识,走向宇宙深处,实现自我认知的伟大征程。脉冲星的发现为探索大尺度时空提供了新方向,同时X射线脉冲星导航作为一种新兴的天文自主导航方式,它利用X射线脉冲星天体分布特点和宇宙灯塔特性为航天器提供导航信息,尤其适用于深空导航。本文针对X射线脉冲星信号处理领域的关键问题,利用脉冲星自转周期稳定、脉冲星信号循环平稳的特点,提取有效频域和时域特征,并结合与特征模型相匹配的神经网络,
力学-经验法是沥青路面结构设计最主要的设计方法,研究路面力学体系与分析方法是其核心问题。大多数国家和地区的公路沥青路面结构设计是以双圆均布垂直荷载下的层状弹性体系力学作为路面结构的力学模型,并且在沥青路面结构时只考虑单车道荷载的影响。然而,众多研究结论表明汽车轮胎接地压力并非呈圆形均布垂直荷载形式,且沥青混合料在环境温度作用下尤其是在高温条件下表现出黏弹/非线性黏弹性质,同时在结构分析中应考虑大交
超构表面是由亚波长几何尺寸人造结构组成的超薄功能器件,通过利用单层或少层人造结构的共振响应来对散射场进行操控,进而在亚波长传播距离上实现对入射波波前形貌以及传播方向的灵活控制。由于波前形貌整形和波束传输控制的本质都是对波前相位分布进行操控,故衡量超构表面组成单元性能的一个重要指标是可以实现散射场相位0°到360°的连续调制。梯度超构表面通过周期排列具有0°到360°范围内线性离散相移的结构单元,可
随着社会教育水平的提升,幼小衔接逐步得到重视。本文中,笔者主要从现今幼儿园教育小学化现状出发,探讨合理的幼小衔接的意义。同时,对应该如何组织与实施幼小衔接进行进一步研究,分别对在幼儿园一日生活以及在家园合作中的幼小衔接教育进行阐述。