平均场倒向重随机微分方程及其应用

研究了平均场倒向随重机微分方程, 得到了平均场倒向重随机微分方程解的存在唯一性.基于平均场倒向重随机微分方程的解, 给出了一类非局部随机偏微分方程解的概率解释.讨论了平均场倒向重随机系统的最优控制问题, 建立了庞特利亚金型的最大值原理.最后讨论了一个平均场倒向重随机线性二次最优控制问题, 展示了上述最大值原理的应用.     

条件平均场随机微分方程的最优控制问题

作者研究了一个条件平均场随机微分方程的最优控制问题.这种方程和某些部分信息下的随机最优控制问题有关,并且可以看做是平均场随机微分方程的推广.作者以庞特里雅金最大值原理的形式给出最优控制满足的必要和充分条件.此外,文中给出一个线性二次最优控制问题来说明理论结果的应用.     

带跳的平均场随机微分方程的中偏差

平均场随机微分方程是一类在众多工程和科学领域具有广泛应用的随机模型.本文利用弱收敛的方法建立由Poisson随机测度驱动的平均场随机微分方程的中偏差原理.     

带有终端限制的平均场正倒向随机时滞控制系统的最大值原理以及在平均场对策中的应用

研究带有时滞和终端状态限制的平均场正倒向随机控制系统的一个最优控制问题.驱动系统的系数依赖于解、解的时滞以及它们的分布.利用Lions导数,终端扰动方法以及Ekeland变分原则,得到了两种随机最大值原理.通过研究一个线性二次问题和一个生产-消费最优选取的平均场对策问题,对这一理论结果进行了阐述说明.     

一类带跳平均场泛函随机微分方程的平稳分布

平均场方法是用来研究复杂系统的重要工具,广泛应用于各个研究领域.自Buckdahn等人提出平均场倒向随机微分方程以来,平均场方法在随机分析的应用受到了越来越多学者的关注.本文研究一类L′evy过程驱动的平均场泛函随机微分方程,基于依分布收敛的思想,对其平稳分布进行分析,得到平稳分布存在唯一性的充分条件.     

一类平均场随机微分方程的遍历性（英文）

本文研究了一类一维带平均场的非时齐随机微分方程.在一定条件下,我们证明了方程唯一解的遍历性.进一步地,当平均场强度趋于0时,我们还证明了方程的解和平稳分布分别几乎一致、依Wasserstein距离收敛于相应无平均场方程的解和平稳分布.     

带合作行为的平均场模型的依全变差稳定性

该文考虑一个带合作行为的平均场模型的稳定性问题. 应用耦合方法, 建立了相应于这个平均场模型的扩散过程的依全变差稳定性.     

不可压缩流体三维Rayleigh-Taylor不稳定性的大涡模拟

对不可压缩流体三维Rayleigh-Taylor不稳定性问题建立被动标量输运模型,用大涡模拟方法计算了正弦初始扰动和随机初始扰动下不稳定性发展各个阶段的瞬时速度场和标量场,以及混合过程中计算尺度和亚格子尺度上的平均湍流脉动能、平均剪切应力和被动标量通量;分析了界面形状、被动标量浓度分布的演化规律及气泡、尖钉速度和混合层宽度随时间的变化规律,计算结果与其他数值模拟和实验结果相吻合,验证了大涡模拟方法应用于该问题的可行性.     

推广Einstein场方程为随机微分方程

在这篇论文中,我们推广了Einstein场方程成为随机微分方程: 其几何张量和物质张量的分量都被约定为均方连续和均方可微的随机函数。 我们得以建立一些非常深刻的新观点: a.随机Einstein场方程表示随机物质源决定着空-时的随机结构。这一方程的均方解——均方可微的随机度规函数表征着一类随机空-时微分流形。 b.这类随机空-时微分流形可以解释为浸没在R~n空间中的随机超曲面S。在S中任意运动(包括随机运动)的坐标变换下,ds~2是不变量;而且,物理方程也具有协变性,我们称之为随机协变原理。 c.我们解出了这一随机Einstein场方程的一个特殊的均方解(见§4之(18)式)。     

非李普希兹条件下G-布朗运动驱动的随机微分方程的随机平均原理研究（英文）

在实际应用中,非李普希兹条件是比李普希兹条件更弱的一类条件.本文考虑非李普希兹条件下G-布朗运动驱动的随机微分方程,并建立了此类方程的随机平均原理,证明得出平均后方程的解在均方意义下收敛于原始方程的解.最后,给出一个具体实例来说明本文所建立的随机平均法的有效性.     

对Fermat原理的一个推广 *

从电磁场的Maxwell方程组和单色稳态光场的时间平均能流密度的矢量表达式出发,通过引入衍射光线(时间平均能流线)的概念,对几何光学中的光线概念进行了推广,使之可适用于稳态的矢量光场.在此基础上,借助于广义折射率n_G的概念,对几何光学中的Fermat原理进行了推广.这个推广的Fermat原理可表述为:对于在线性、各向同性的均匀折射率(或折射率缓变)介质中稳态传输的线偏振单色光场来说,其衍射光线所走过的广义光程∫n_Gdl 永远为最短.此外,还对该推广的Fermat原理的适用范围等一些相关的问题进行了讨论.     

基于Monte-Carlo随机有限元方法的随机边界条件下自然对流换热不确定性研究

为分析边界条件不确定性对方腔内自然对流换热的影响,发展了一种求解随机边界条件下自然对流换热不确定性传播的Monte-Carlo随机有限元方法.通过对输入参数场随机边界条件进行Karhunen-Loeve展开及基于Latin(拉丁)抽样法生成边界条件随机样本,数值计算了不同边界条件随机样本下方腔内自然对流换热流场与温度场,并用采样统计方法计算了随机输出场的平均值与标准偏差.根据计算框架编写了求解随机边界条件下方腔内自然对流换热不确定性的MATLAB随机有限元程序,分析了随机边界条件相关长度与方差对自然对流不确定性的影响.结果表明:平均温度场及流场与确定性温度场及流场分布基本相同;随机边界条件下Nu数概率分布基本呈现正态分布,平均Nu数随着相关长度和方差增加而增大;方差对自然对流换热的影响强于相关长度的影响.     

一种颗粒随机分布复合材料弹性位移场均匀化方法的理论分析

针对计算随机颗粒分布复合材料弹性位移/力学场时,采用样本求力学性能期望值需要花费大量时间和内存的问题,给出了一种计算颗粒随机分布复合材料弹性位移场的均匀化方法,并且获得了均匀化位移场与期望位移场之间的一种理论误差.首先由复合材料的特性定义了均匀化理论的随机场和概率空间,然后结合单胞内颗粒随机分布复合材料的特性做了一些合理假设得到了在整个颗粒随机分布复合材料组成区域上的期望位移场与均匀化位移场之间的一种理论估计,最后对此法所具有的优点、适应范围,缺点、以及需要改进的地方做了进一步讨论.     

带Lévy过程的正倒向对偶系统随机控制问题

讨论了一类控制系统是带Lévy过程的正倒向对偶随机微分方程的随机控制问题.本文假定控制区域为凸集,最优解是使目标函数达到最小的控制过程.使用带Lévy过程的Ito公式及Ekeland变分原理,作者建立了这类随机控制问题极值原理的一个必要条件.     

基于平均场博弈的新冠肺炎最优防控力度切换策略

本文以新冠肺炎(COVID-19)在美国各州感染人数的公开数据为例,提出新冠肺炎大流行期的多地区随机动态传染模型.为解决何时"开放"或"限制"经济社会活动的问题,本文建立基于平均场交互的期望效用最大化的多地区最优防控切换Nash均衡策略.随后,考虑地区个数为无穷时对应的代表性地区感染人数模型和最优防控切换问题,证明其为...     

半平面中使用近场数据的物体形状重构

考虑一个近似模拟近场光学显微镜成像过程的数学问题. 假设被观测的样品是均匀的, 其折射率为正常数. 取一个单频的线源作为入射场照明样品, 利用在样品附近收集的散射场数据重构样品的形状. 通过混合互易原理将原问题转化并利用因子分解法来解决此问题. 一些数值例子表明了此方法的可行性.     

求解波场变换反演问题的连续正则化方法

本文研究波场变换反演问题.利用连续正则化方法求解波场变换反演问题,构造展平泛函,基于已经正则化的变分问题用差分法作有限维逼近.利用偏差原理和Newton三阶迭代收敛格式选出最优的正则化参数,实施数值求解.通过对数值计算结果与已知波场函数对比,证明该方法的有效性和可行性.与离散正则化算法相比,本文的连续正则化算法具有保结构和收敛速度快等优点.     

一类部分信息的随机控制问题的极值原理

在本文中,我们证明了一类部分信息的随机控制问题的极值原理的一个充分条件和一个必要条件.其中,随机控制问题的控制系统是一个由鞅和Brown运动趋动的随机偏微分方程.     

大数据驱动的大型自行车共享系统及其站点车辆再平衡研究

近年来,大数据、云计算与物联网为复杂系统的组织与管理提供了有力的新型信息化技术,并引起了企业的组织架构与运营机制的多方面变化.基于此,本文首先针对大数据驱动的大型自行车共享系统构建了一个新的随机模型,既表达了大数据的重要作用,又描述了大型自行车共享系统的运营过程,特别是使用卡车对各个站点自行车的再平衡.其次,本文提出了一种研究大数据驱动的大型自行车共享系统的平均场极限理论,包括利用平均场理论建立非时齐的排队系统,由非时齐的排队系统建立系统的平均场方程组;给出了经验测度过程(empirical measure process)的非线性生灭过程,提出了分段结构下生灭过程的固定点的有效算法,由此能够计算每个站点稳态平均自行车数;用数值算例分析了每个站点稳态平均自行车数是如何依赖于自行车共享系统中的一些关键参数的.基于此,本文对大数据在大型自行车共享系统中所引起的物理效应进行了建模分析,从而为大型自行车共享系统的随机分析提供了一个极有研究潜力的重要发展方向.     

平均场随机对策:单调成本函数与门限策略

本文考虑多参与者Markov决策过程框架下的平均场对策问题.每个参与者具有连续状态与二值控制.通过主动控制参与者状态达到一个重置点.所有参与者由它们的成本函数耦合.若所考虑的平均场对策有解,个体策略的结构可通过门限策略刻画.本文进一步引进对策的稳态方程,并在正外部性条件下分析其解的唯一性.