Numerical solution of kinetic SPDEs via stochastic Magnus expansion

离散化 数学 随机偏微分方程 应用数学 随机微分方程 偏微分方程 水准点(测量) 变量(数学) 欧拉公式 反向欧拉法 常量(计算机编程) 数学分析 计算机科学 大地测量学 程序设计语言 地理
作者
Kevin Kamm,Stefano Pagliarani,Andrea Pascucci
出处
期刊:Mathematics and Computers in Simulation [Elsevier]
卷期号:207: 189-208 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.matcom.2022.12.029
摘要

In this paper, we show how the Itô-stochastic Magnus expansion can be used to efficiently solve stochastic partial differential equations (SPDE) with two space variables numerically. To this end, we will first discretize the SPDE in space only by utilizing finite difference methods and vectorize the resulting equation exploiting its sparsity. As a benchmark, we will apply it to the case of the stochastic Langevin equation with constant coefficients, where an explicit solution is available, and compare the Magnus scheme with the Euler–Maruyama scheme. We will see that the Magnus expansion is superior in terms of both accuracy and especially computational time by using a single GPU and verify it in a variable coefficient case. Notably, we will see speed-ups of order ranging form 20 to 200 compared to the Euler–Maruyama scheme, depending on the accuracy target and the spatial resolution.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
情怀应助俏皮的元冬采纳,获得10
刚刚
uuu完成签到,获得积分10
刚刚
liang完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
乐乐应助冷傲的烤鸡采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.3应助Eternal采纳,获得10
2秒前
近日点关注了科研通微信公众号
2秒前
only发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
风清扬发布了新的文献求助10
3秒前
说得好发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
JIAN发布了新的文献求助10
4秒前
与你共奋完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
赘婿应助wenwen采纳,获得10
4秒前
柚子完成签到 ,获得积分10
5秒前
优雅山柏发布了新的文献求助10
5秒前
Pa1mary完成签到,获得积分10
5秒前
躺平写文章完成签到,获得积分10
6秒前
狗屁大侠发布了新的文献求助10
7秒前
木木发布了新的文献求助10
7秒前
从容天宇完成签到,获得积分10
8秒前
在水一方应助花尽采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
zjq4302发布了新的文献求助10
9秒前
114514完成签到,获得积分10
9秒前
jiao发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
双手外科结完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
2052669099应助赶月亮采纳,获得10
13秒前
13秒前
热心市民小红花应助grt采纳,获得10
13秒前
13秒前
冷傲的烤鸡完成签到,获得积分20
14秒前
雪白俊驰发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6055565
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7883470
关于积分的说明 16287637
捐赠科研通 5200813
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2782822
邀请新用户注册赠送积分活动 1765688
关于科研通互助平台的介绍 1646630