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  Matrix numerical method for probability densities of stochastic delay differential equations

Antary, N., Holubec, V. (2024): Matrix numerical method for probability densities of stochastic delay differential equations. - Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 57, 23, 235001.
https://doi.org/10.1088/1751-8121/ad4752

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Basisdaten

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Datensatz-Permalink: https://publications.pik-potsdam.de/pubman/item/item_30573 Versions-Permalink: https://publications.pik-potsdam.de/pubman/item/item_30573_1
Genre: Zeitschriftenartikel

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antary_2024_Matrix_numerical_method_for_probability_densities_.pdf (Verlagsversion), 2MB
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https://publications.pik-potsdam.de/pubman/item/item_30573_1/component/file_30574/antary_2024_Matrix_numerical_method_for_probability_densities_.pdf
Name:
antary_2024_Matrix_numerical_method_for_probability_densities_.pdf
Beschreibung:
-
Sichtbarkeit:
Öffentlich
MIME-Typ / Prüfsumme:
application/pdf / [MD5]
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Copyright Datum:
-
Copyright Info:
-
Lizenz:
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Externe Referenzen

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externe Referenz:
https://zenodo.org/records/10406336 (Ergänzendes Material)
Beschreibung:
Code

Urheber

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 Urheber:
Antary, Nils1, Autor              
Holubec, Viktor2, Autor
Affiliations:
1Potsdam Institute for Climate Impact Research, ou_persistent13              
2External Organizations, ou_persistent22              

Inhalt

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Schlagwörter: -
 Zusammenfassung: Stochastic processes with time delay are invaluable for modeling in science and engineering when finite signal transmission and processing speeds can not be neglected. However, they can seldom be treated with sufficient precision analytically if the corresponding stochastic delay differential equations (SDDEs) are nonlinear. This work presents a numerical algorithm for calculating the probability densities of processes described by nonlinear SDDEs. The algorithm is based on Markovian embedding and solves the problem by basic matrix operations. We validate it for a broad class of parameters using exactly solvable linear SDDEs and a cubic SDDE. Besides, we show how to apply the algorithm to calculate transition rates and first passage times for a Brownian particle diffusing in a time-delayed cusp potential.

Details

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Sprache(n): eng - Englisch
 Datum: 2024-06-042024-06-07
 Publikationsstatus: Final veröffentlicht
 Seiten: 23
 Ort, Verlag, Ausgabe: -
 Inhaltsverzeichnis: -
 Art der Begutachtung: Expertenbegutachtung
 Identifikatoren: DOI: 10.1088/1751-8121/ad4752
PIKDOMAIN: RD4 - Complexity Science
Organisational keyword: RD4 - Complexity Science
MDB-ID: No MDB - stored outside PIK (see locators/paper)
OATYPE: Hybrid Open Access
 Art des Abschluß: -

Veranstaltung

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Entscheidung

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Projektinformation

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Quelle 1

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Titel: Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical
Genre der Quelle: Zeitschrift, SCI, Scopus
 Urheber:
Affiliations:
Ort, Verlag, Ausgabe: -
Seiten: - Band / Heft: 57 (23) Artikelnummer: 235001 Start- / Endseite: - Identifikator: CoNE: https://publications.pik-potsdam.de/cone/journals/resource/journal-physics-a-mathematical-theoretical
Publisher: IOP Publishing