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逐次坐标搜索与秩-1 格点规则的逐分量构造

数值分析 2017-11-06 v2

摘要

(快速)逐分量(CBC)算法是在加权再生核希尔伯特空间中构造拟蒙特卡罗秩-1 格点规则生成向量的高效工具。我们考虑乘积权重,它为每个维度分配一个权重。这些权重编码了某个变量(或通过单个权重的乘积表示的一组变量)所具有的影响。较小的权重表示较低的重要性。Kuo(2003)证明了 CBC 算法在相应的函数空间中达到了最优收敛速率,但这并不意味着该算法能找到具有最小最坏情况误差的生成向量。事实上它并不能。我们研究了逐分量构造的一种推广形式,它允许基于一个初始生成向量进行一般的逐次坐标搜索(SCS),目的是更接近最小最坏情况误差。所提出的方法具有与 CBC 算法相同类型的最坏情况误差界,且与初始向量的选择无关。在与 [Kuo,2003] 中相同的权重可和性条件下,该算法的误差界可以与维度 dd 无关,并且我们在 [Kuo,2003] 的函数空间中达到了相同的最优收敛阶。此外,基于 Nuyens 和 Cools 的快速 CBC 算法,我们方法的一个快速版本可用,将算法的计算成本降低到 O(dnlog(n))O(d \, n \log(n)) 次运算,其中 nn 表示函数求值的次数。以 Korobov 型生成向量为种子的数值实验表明,新的 SCS 算法将找到比 CBC 算法更好的选择,且当权重衰减较慢时效果更好。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.06334,
  title  = {Successive Coordinate Search and Component-by-Component Construction of Rank-1 Lattice Rules},
  author = {Adrian Ebert and Hernan Leövey and Dirk Nuyens},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.06334},
  year   = {2017}
}

备注

13 pages, 1 figure, MCQMC2016 conference (Stanford)