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关于具有 H"older 连续漂移系数的 SDE 强近似最优误差率

概率论 2025-04-30 v1 数值分析 数值分析

摘要

在本文中,我们研究了具有有界且 α\alpha-H"older 连续漂移系数和常数扩散系数的标量随机微分方程 (SDE) 在时间点 1 上的强近似。最近的工作 [arXiv:1909.07961v4 (2021)] 表明,对于此类 SDE,等距 Euler 方案在 LpL^p 误差率上至少达到 (1+α)/2(1+\alpha)/2,对于所有 p1p\geq 1 和所有 α(0,1]\alpha\in(0, 1],以驱动布朗运动 WW 的评估次数为度量。 In this article we prove a matching lower error bound for α(0,1)\alpha\in(0, 1). 更精确地,我们证明对于每一个 α(0,1)\alpha\in(0, 1),来自 [arXiv:1909.07961v4 (2021)] 的 Euler 方案 LpL^p 误差率 (1+α)/2(1+\alpha)/2 不可能通过任何基于在固定时间点对 WW 进行有限评估的数值方法来改进。直到目前,这一结果仅已知于 α=1\alpha=1。此外,我们扩展了 [arXiv:2402.13732v2 (2024)] 中关于具有有界漂移系数且具有分数 Sobolev 正则性 α(0,1)\alpha\in (0,1) 的 SDE 在时间点 1 上的强近似的尖锐下界结果。我们证明对于每一个 α(0,1)\alpha\in (0,1),来自 [arXiv:2101.12185v2 (2022)] 的等距 Euler 方案 LpL^p 误差率 (1+α)/2(1 + \alpha)/2 至多相对于对数项,无法通过任何基于在固定时间点对 WW 进行有限评估的数值方法来改进。这一结果已知于 [arXiv:2402.13732v2 (2024)] 仅限于 α(1/2,1)\alpha\in (1/2,1)p=2p=2。为了证明这些下界,我们使用变体的 Weierstrass 函数作为漂移系数,并运用最近在 [arXiv:2010.00915v1 (2020)] 中引入的噪声耦合技术。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.20728,
  title  = {On optimal error rates for strong approximation of SDEs with a H\"older continuous drift coefficient},
  author = {Simon Ellinger and Thomas Müller-Gronbach and Larisa Yaroslavtseva},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.20728},
  year   = {2025}
}