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使用 WIS 积分对所有 $H\in(0,1)$ 由分数布朗运动驱动的 SDE 的数值逼近

数值分析 2026-04-24 v2 数值分析

摘要

我们研究了具有乘性分数布朗运动的拟线性随机微分方程(SDE)的数值逼近。随机积分在 Wick-Itô-Skorohod (WIS) 意义下解释,该意义对所有 H(0,1)H\in(0,1) 均有明确定义且为中心化的。在研究 SDE 解的存在性与唯一性之前,我们介绍了 WIS 积分理论。然后,我们引入了基于先前 H12H\geq \frac{1}{2} 理论结果的数值方法。我们显式构造了该方法实际实现所需的平移算子,且未发现有其他针对 WIS SDE 的数值方法实现。随后,我们证明了强收敛结果,在自治情况下给出 O(ΔtH)O(\Delta t^H) 的误差,在非自治情况下给出 O(Δtmin(H,ζ))O(\Delta t^{\min(H,\zeta)}) 的误差,其中 ζ\zeta 为时间 Hölder 连续性参数。我们展示了一些数值实验,并推测理论结果可能并非最优,因为我们在数值上观察到自治情况下的收敛速率为 min(H+12,1)\min(H+\frac{1}{2},1)。这项工作开启了在 WIS 意义下解释随机积分时,对所有 HH 值(包括较小的 HH 值)进行高效模拟 SDE 的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.07013,
  title  = {Numerical approximation of SDEs driven by fractional Brownian motion for all $H\in(0,1)$ using WIS integration},
  author = {Utku Erdogan and Gabriel J. Lord and Roy B. Schieven},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.07013},
  year   = {2026}
}