RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 10. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления // Архив

Вестн. С.-Петербург. ун-та. Сер. 10. Прикл. матем. Информ. Проц. упр., 2022, том 18, выпуск 1, страницы 5–17 (Mi vspui511)

Прикладная математика

Аппроксимация супремумных и инфимумных процессов как стохастический подход к выполнению требований гомеостаза

Г. И. Белявский, Н. В. Данилова, Г. А. Угольницкий

Южный федеральный университет, Российская Федерация, 344006, Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105/42

Аннотация: Рассматривается вычисление ограниченных функционалов на траекториях стационарного диффузионного процесса. Поскольку аналитического решения данной задачи, как правило, не существует, то необходимо использовать численные методы. Одно из возможных направлений получения численного метода — это применение метода Монте-Карло (МК), который предполагает воспроизведение траектории случайного процесса с последующим усреднением по траекториям. Для упрощения воспроизведения траектории используется преобразование Гирсанова. Основная цель данной работы — аппроксимация супремумного и инфимумного процессов, позволяющая более точно по сравнению с классическим методом вычислить математическое ожидание функции, зависящей от значений супремумного и инфимумного процессов на конце временного интервала. Метод основывается на случайном разбиении интервала на оси времени моментами остановки — пассажами винеровского процесса, аппроксимации плотности для замены меры и использовании метода МК при вычислении математического ожидания. Одно из приложений метода — задача удержания случайного процесса в заданной области, т. е. задача гомеостаза.

Ключевые слова: диффузия, метод Монте-Карло, преобразование Гирсанова, гомеостаз.

УДК: 519.216.5

MSC: 65C05

Поступила: 3 июня 2021 г.
Принята к печати: 1 февраля 2022 г.

DOI: 10.21638/11701/spbu10.2022.101



© МИАН, 2024