使用受限斯特克斯桥快速计算被杀进程的路径积分
概率论
2025-08-06 v1 计算物理
摘要
被杀 stochastic 进程路径积分的期望在物理、化学和金融等多个应用中发挥核心作用。基于显式逼近随机路径并在杀死边界附近正确建模它们这一挑战,导致基于模拟的评估方法常常受偏差并昂贵。我们考虑在维空间中被杀进程的边界,并引入一种偏差可忽略且计算成本更低的新型斯特克斯方法,以无需模拟路径来评估路径积分。我们的做法将斯特克斯桥与被杀进程建立联系,仅抽取退出时间与位置,而非完整路径。我们将其应用于在球中被杀的Wiener过程,显式推导了时受限于球的Brownian桥密度。最后,我们呈现两个数值示例,表明该新方法在计算效率与几乎无偏差方面优于基于标准Euler-Maruyama方法的评估。
引用
@article{arxiv.2508.03671,
title = {Fast Computation of Path Integrals of Killed Processes Using Confined Stochastic Bridges},
author = {Henrique B. N. Monteiro and Daniel M. Tartakovsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.03671},
year = {2025}
}
备注
Submitted to SIAM Journal on Scientific Computing