SDE的数值积分:选择d吨dt和算法

计算科学 数字 量子力学 微分方程 随机
2021-12-23 12:01:28

我正在研究量子力学上下文中的以下随机微分方程 (SDE):

dXt=aXtdt+bXtdW

在哪里Xt是我的随机变量,dt是我的积分时间步长,并且dW=N[0,1]dt是维纳微分。

由于此 SDE 的“量子性”,与可用的经典情况(几何布朗运动)相比,不可能获得解析解。

所以,为了数值求解这个方程,我实现了 Euler-Maruyama 和 Milstein 方法。但是,时间步长的选择dt因为集成似乎是任意的,因为我没有与确切的解决方案进行比较。有没有一般的选择规则dt?

我在考虑研究选择的局限性dt在 ODEs Euler 方案的框架中,对于没有噪声项的方程(我有一个解析解)并使用它来选择dt为 SDE。可行吗?

此外,我必须将噪声项的大小从微扰项更改为主要项。我在另一个线程中读到,不可能采用像 4 阶 Runge-Kutta 方法这样的常规 ODE 求解器来添加噪声项dW 以欧拉/米尔斯坦方式,但在微扰噪声的情况下,确定性部分优于噪声部分,并且对确定性部分使用更好的近似可以允许选择更大的dt,节省计算时间。将 4 阶 Runge-Kutta 应用于 SDE 仍然是错误的吗?有没有其他适合小噪音的方法?

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