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Multilevel Hybrid Chernoff Tau-leap

数值分析 2014-11-24 v2

摘要

在本工作中,我们将混合 Chernoff tau-leap 方法扩展至多水平蒙特卡洛 (MLMC) 设定。受 Anderson 和 Higham 关于具有均匀时间步长的 tau-leap MLMC 方法工作的启发,我们开发了一种新算法,能够耦合不同水平的两条混合 Chernoff tau-leap 路径。利用对偶加权残差展开技术,我们还开发了一种新方法来估计两个连续水平之差的方差以及偏差。这至关重要,因为稳定这两个量的样本估计量的变异系数所需的计算工作量对于 MLMC 层次的最深层而言往往是无法承受的。我们的方法将全局计算误差限制在给定置信水平下的规定容差 TOLTOL 之内。这是以近乎最优的计算工作量实现的。事实上,我们方法的计算复杂度为 O(TOL2)\mathcal{O}\left(TOL^{-2}\right) 阶,与精确方法相同,但常数更小。我们的数值示例表明,相对于之前的单水平方法和随机模拟算法 (Stochastic Simulation Algorithm),该方法取得了显著增益。

关键词

引用

@article{arxiv.1403.2943,
  title  = {Multilevel Hybrid Chernoff Tau-leap},
  author = {Alvaro Moraes and Raul Tempone and Pedro Vilanova},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1403.2943},
  year   = {2014}
}