随机(延迟)微分方程数值方法的研究

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本文对随机(延迟)微分方程数值算法的构造以及算法的收敛性、稳定性和精度进行了研究。全文共有六章:第一章简要介绍了随机(延迟)微分方程的背景、随机(延迟)微分方程数值方法的研究意义、历史沿革和研究现状。第二章介绍了随机微分方程的相关概念,包括随机过程、随机积分、It公式、随机Taylor展开式等。第三章对基于随机Taylor展开式的几种常见的随机微分方程数值算法及其性质(收敛性、稳定性和精度情况)进行了概述和整理。第四章运用彩色树理论,针对一般形式的Stratonovich型随机微分方程,根据阶条件,构造了两类1阶强收敛的三级半隐式型Runge-Kutta算法——YZP1算法和YZP2算法。理论分析和数值试验说明,与现有的算法相比,这两种新算法具有更高的精度和更大的稳定区域。第五章构造了求解非线性随机延迟微分方程的分步向前Euler算法(SSFE算法),分析了算法的收敛性与稳定性,证明了算法是均方收敛阶为γ=12,并给出了算法均方稳定的充分条件,数值试验验证了这些理论结果。
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