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Extreme events for fractional Brownian motion with drift: Theory and numerical validation.
Physical Review E ( IF 2.4 ) Pub Date : 2020-08-04 , DOI: 10.1103/physreve.102.022102 Maxence Arutkin 1 , Benjamin Walter 2 , Kay Jörg Wiese 3
Physical Review E ( IF 2.4 ) Pub Date : 2020-08-04 , DOI: 10.1103/physreve.102.022102 Maxence Arutkin 1 , Benjamin Walter 2 , Kay Jörg Wiese 3
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We study the first-passage time, the distribution of the maximum, and the absorption probability of fractional Brownian motion of Hurst parameter with both a linear and a nonlinear drift. The latter appears naturally when applying nonlinear variable transformations. Via a perturbative expansion in , we give the first-order corrections to the classical result for Brownian motion analytically. Using a recently introduced adaptive-bisection algorithm, which is much more efficient than the standard Davies-Harte algorithm, we test our predictions for the first-passage time on grids of effective sizes up to points. The agreement between theory and simulations is excellent, and by far exceeds in precision what can be obtained by scaling alone.
中文翻译:
分数布朗运动随漂移的极端事件:理论和数值验证。
我们研究了赫斯特参数的第一次通过时间,最大值的分布以及分数布朗运动的吸收概率 具有线性和非线性漂移。当应用非线性变量变换时,后者自然出现。通过摄动扩张,我们对布朗运动的经典结果进行一阶校正。使用最近引入的自适应对分算法,该算法比标准的Davies-Harte算法效率更高,我们在有效尺寸最大为0的网格上测试了首次通过时间的预测点。理论与仿真之间的一致性非常好,并且精度远远超过仅通过缩放即可获得的精度。
更新日期:2020-08-05
中文翻译:
分数布朗运动随漂移的极端事件:理论和数值验证。
我们研究了赫斯特参数的第一次通过时间,最大值的分布以及分数布朗运动的吸收概率 具有线性和非线性漂移。当应用非线性变量变换时,后者自然出现。通过摄动扩张,我们对布朗运动的经典结果进行一阶校正。使用最近引入的自适应对分算法,该算法比标准的Davies-Harte算法效率更高,我们在有效尺寸最大为0的网格上测试了首次通过时间的预测点。理论与仿真之间的一致性非常好,并且精度远远超过仅通过缩放即可获得的精度。