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脉冲噪声驱动随机热方程离散化的弱阶数

概率论 2010-03-11 v2 数值分析

摘要

考虑由脉冲时空噪声驱动的线性抛物型随机偏微分方程 dXt+AXtdt=Q1/2dZtdX_t+AX_t dt= Q^{1/2}dZ_t, X0=x0HX_0=x_0\in H, t[0,T]t\in [0,T],我们近似 XTX_T 的分布。(Zt)t[0,T](Z_t)_{t\in[0,T]} 是一个脉冲柱状过程,QQ 描述噪声的空间协方差结构;对于某个 α>0\alpha>0,有 Tr(Aα)<\operatorname{Tr}(A^{-\alpha})<\infty,且对于某个 β(α1,α]\beta\in(\alpha-1,\alpha]AβQA^\beta Q 有界。通过空间上的有限元方法(参数 h>0h>0)和时间上的 θ\theta 方法(参数 Δt=T/N\Delta t=T/N)定义离散化 (Xhn)n{0,1,,N}(X_h^n)_{n\in\{0,1,\ldots,N\}}。对于 ϕCb2(H;R)\phi\in C^2_b(H;\mathbb{R}),我们给出误差 Eϕ(XhN)Eϕ(XT)|\mathbb{E}\phi(X^N_h)-\mathbb{E}\phi(X_T)| 的积分表示,并证明 Eϕ(XhN)Eϕ(XT)=O(h2γ+(Δt)γ)|\mathbb{E}\phi(X^N_h)-\mathbb{E}\phi(X_T)|=O(h^{2\gamma}+(\Delta t)^\gamma),其中 γ<1α+β\gamma<1-\alpha+\beta

关键词

引用

@article{arxiv.0911.4681,
  title  = {Weak order for the discretization of the stochastic heat equation driven by impulsive noise},
  author = {Felix Lindner and René L. Schilling},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0911.4681},
  year   = {2010}
}

备注

29 pages; Section 1 extended, new results in Appendix B