Poisson 跳过程及G-Brown 运动驱动的随机微分方程的稳定性及其数值分析的研究
结题报告
批准号:
11901398
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
18.0 万元
负责人:
李光洁
依托单位:
学科分类:
A0301.常微分方程
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
G-Brown运动是G-期望意义下的一类均值为零,方差不确定的随机过程,具有丰富有趣的新结构不是经典Brown运动的一般推广,其研究具有重要的科学意义和实际应用前景。目前,G-Brown运动相关问题的研究还处于初级阶段,理论尚不完善,特别是数值收敛性、数值稳定性等研究比较少。带有Poisson跳过程的随机微分方程的研究相对成熟,但是关于建立其真实解的稳定性和其数值解的稳定性之间的充分必要条件的研究却很少。本项目首先讨论G-Brown运动的数值模拟,进而用数值方法模拟G-Brown运动驱动的随机微分方程,从而对其数值分析,研究其收敛性和稳定性等。进一步,本项目建立G-Brown运动驱动的随机微分方程及带有Poisson跳过程的随机微分方程真实解的稳定性和数值解的稳定性之间的充分必要条件,从而在一定情形下避免了构造Lyapunov函数研究随机微分方程稳定性带来的困难。期望本项目研究有新突破。
英文摘要
The G-Brownian motion is a zero-mean and variance-uncertainty stochastic process in the sense of G-expectation. It has a rich and interesting new structure which non-trivially generalizes the classical Brownian motion. So, it has great applications and significance in science. At present, the G-Brownian motion is still in its infancy, and the related theories are not complete, especially the numerical convergence and numerical stability have been little studied. As we know, the research of stochastic differential equations with Poisson jumps is relatively mature, however, few results are obtained on the necessary and sufficient conditions for establishing the stability of the true solution and the numerical solution. This project firstly discusses the numerical simulation of the G-Brownian motion, then presents the numerical simulation of stochastic differential equations driven by G-Brownian motion, and analyzes its convergence and stability. In addition, the necessary and sufficient conditions between the stability of the true solutions and the stability of the numerical solutions to stochastic differential equations driven by G-Brownian motion and stochastic differential equations with Poisson jumps are established. Therefore, we can study the stability of stochastic differential equations by some numerical methods instead of constructing Lyapunov functions. And we expect that this project can make a new breakthrough.
G-Brown运动是G-期望意义下的一类均值为零,方差不确定的随机过程,具有丰富有趣的结构,其研究具有重要的科学意义和实际应用前景。现实世界中随机因素是普遍存在的,与确定性方程相比, 随机微分方程作为一种更为准确、现实的数学模型,能更好地刻画随机因素影响的复杂系统。事实表明大量的随机因素具有跃迁和厚尾分布的特征,而Poisson跳过程驱动的随机微分方程正是描述此类现象的最有效的途径之一。本项目研究了G-Brown运动驱动的非线性随机微分方程的稳定性和稳定化,丰富了该类方程的一些研究成果。本项目还研究了带有Poisson跳过程的随机微分方程的稳定性和稳定化以及该类方程真实解的稳定性和数值解的稳定性之间的充分必要条件,从而在一定情形下避免了构造Lyapunov函数研究随机微分方程稳定性带来的困难。本项目的研究推广和丰富了G-Brown运动驱动的和带Poisson跳过程驱动的随机微分方程稳定性方面的结论。
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DOI:10.1142/s1793524521500777
发表时间:2021-07
期刊:International Journal of Biomathematics
影响因子:2.2
作者:Guangjie Li;Qigui Yang
通讯作者:Guangjie Li;Qigui Yang
DOI:10.1016/j.chaos.2021.111062
发表时间:2021
期刊:Chaos Solitons & Fractals
影响因子:7.8
作者:Guangjie Li;Qigui Yang
通讯作者:Qigui Yang
DOI:10.21656/1000-0887.410332
发表时间:2021
期刊:应用数学和力学
影响因子:--
作者:李光洁;杨启贵
通讯作者:杨启贵
DOI:--
发表时间:2020
期刊:纯粹数学与应用数学
影响因子:--
作者:李光洁;王军威
通讯作者:王军威
DOI:10.14232/ejqtde.2022.1.49
发表时间:2022
期刊:Electronic Journal of Qualitative Theory of Differential Equations
影响因子:--
作者:Guangjie Li;Zhipei Hu;F. Deng;Huiyan Zhang
通讯作者:Guangjie Li;Zhipei Hu;F. Deng;Huiyan Zhang
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