将耦合的Skorokhod SDE和格子气体框架相结合,用于复杂行为系统的多保真建模。

摘要:在许多应用领域中,可靠地对具有复杂生物社会相互作用的行为系统建模并考虑不确定性量化非常关键。然而,从数学形式的角度来看,相应问题的一个主要挑战来自于这样一个事实:大多数情况下,相应的随机过程应该在有界域中进行考虑,可能还带有障碍物。这个问题已经被人们知晓很久了,但在对描述这些随机过程的复杂行为系统进行不确定性量化方面,却几乎没有什么进展。本文通过考虑一种描述混合人群群体中积极和被动参与者相互作用的Skorokhod型随机微分方程耦合系统,来解决这个挑战。在开发一种多保真度建模方法来对这种行为系统进行建模时,我们将从下面两个方面得到的低和高保真度结果相结合:(a)解决所述耦合随机微分方程系统问题的解和(b)使用统计力学基于点阵气体模型进行模拟,并采用动力学蒙特卡罗方法。此外,我们还提供了代表性的医疗系统的数值例子,该系统处于流行病状态,我们的主要关注点放在了一个由无症状人群和易感人群组成的相互作用粒子系统上。

作者:Thi Kim Thoa Thieu and Roderick Melnik

论文ID:2106.11269

分类:Data Analysis, Statistics and Probability

分类简称:physics.data-an

提交时间:2021-06-22

PDF 下载: 英文版 中文版pdf翻译中