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Research talks;Probability & Statistics

In many situations where stochastic modeling is used, one desires to choose the coefficients of a stochastic differential equation which represents the reality as simply as possible. For example one desires to approximate a diffusion model
with high complexity coefficients by a model within a class of simple diffusion models. To achieve this goal, we introduce a new Wasserstein type distance on the set of laws of solutions to d-dimensional stochastic differential equations.
This new distance $\widetilde{W}^{2}$ is defined similarly to the classical Wasserstein distance $\widetilde{W}^{2}$ but the set of couplings is restricted to the set of laws of solutions of 2$d$-dimensional stochastic differential equations. We prove that this new distance $\widetilde{W}^{2}$ metrizes the weak topology. Furthermore this distance $\widetilde{W}^{2}$ is characterized in terms of a stochastic control problem. In the case d = 1 we can construct an explicit solution. The multi-dimensional case, is more tricky and classical results do not apply to solve the HJB equation because of the degeneracy of the differential operator. Nevertheless, we prove that this HJB equation admits a regular solution.
In many situations where stochastic modeling is used, one desires to choose the coefficients of a stochastic differential equation which represents the reality as simply as possible. For example one desires to approximate a diffusion model
with high complexity coefficients by a model within a class of simple diffusion models. To achieve this goal, we introduce a new Wasserstein type distance on the set of laws of solutions to d-dimensional ...

91B70 ; 60H30 ; 60H15 ; 60J60 ; 93E20

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- xi; 221 p.
ISBN 978-1-4704-1945-5

Contemporary mathematics , 0668

Localisation : Collection 1er étage

Philip Feinsilver # Salah-Eldin Mohammed # Arunava Mukherjea # mesure de probabilités # équation différentielle # processus de Markov # géométrie combinatoire

05C50 ; 15A66 ; 54C40 ; 60B15 ; 60G50 ; 60H07 ; 60H15 ; 60H30 ; 60J05

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- x; 409 p.
ISBN 978-2-85629-326-3

Astérisque , 0339

Localisation : Périodique 1er étage

groupes de Chow # cycles algébriques # zéro-cycles # corps p-adiques # algèbres de Hecke p-adiques # familles ordinaires # courbe de Hecke # représentations galoisiennes p-adiques # algèbre amassée # théorie de Lie # base canonique # positivité totale # représentation de carquois # système dynamique discret # trou noir # stabilité # Kerr # Schwarzschild # linéaire # méthode di champ de vecteurs # équations de Navier-Stokes #ergodicité # turbulence # correspondance de Langlands # théorie de Hodge p-adique # métrique extrémale # variété torique # K-stabilité # matrices aléatoires # groupes de Lie compacts # espaces classifiants # espaces de lacets # p-complétion # groupes de pseudo-réflexions # groupe algébrique linéaire # groupe pseudo-réductif # restriction des scalaires # conjugaison # structure # classification # groupe fondamental # variété kählérienne # groupe résoluble # invariant de Bieri-Neumann-Strebel # groupe d'automorphismes # groupe libre # groupe de surface # groupe spécial linéaire # action de groupe sur les arbres # espace de Teichmüller # outre-espace de Culler-Vogtmann # géométrie asymptotique des groupes # applications harmoniques # lois de conservation # régularité # suites de Palais-Smale # systèmes antisymétriques # surfaces de Willmore # conjecture des modèles minimaux # seuil log-canonique # condition de chaîne ascendante # approximation m-adique # théorème de connexité de Shokurov # groupes profinis # sous-groupes d'indice fini # sous-groupes verbaux # valeurs des mots groupes de Chow # cycles algébriques # zéro-cycles # corps p-adiques # algèbres de Hecke p-adiques # familles ordinaires # courbe de Hecke # représentations galoisiennes p-adiques # algèbre amassée # théorie de Lie # base canonique # positivité totale # représentation de carquois # système dynamique discret # trou noir # stabilité # Kerr # Schwarzschild # linéaire # méthode di champ de vecteurs # équations de Navier-Stokes #ergodicité # ...

11G25 ; 14C25 ; 14G20 ; 14C35 ; 11F33 ; 11F80 ; 16S99 ; 05E15 ; 22E46 ; 16G20 ; 18E30 ; 35J10 ; 37A25 ; 37A60 ; 37N10 ; 37L55 ; 76F55 ; 76F20 ; 60H15 ; 60H07 ; 35R60 ; 60H30 ; 76B03 ; 35J60 ; 11Fxx ; 11Sxx ; 22Exx ; 53C55 ; 55R35 ; 55P35 ; 20F55 ; 20Gxx ; 20G15 ; 14L15 ; 20G30 ; 20G35 ; 14F35 ; 20F65 ; 32J27 ; 20E08 ; 20E36 ; 20E05 ; 20F69 ; 20G20 ; 53C42 ; 35J40 ; 35D10 ; 58E20 ; 14B05 ; 14E30 ; 14E15 ; 20E18 ; 20F12 ; 20F10 ; 20D99

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- 166 p.
ISBN 978-3-540-78492-0

Lecture notes in mathematics , 1942

Localisation : Collection 1er étage

mécanique des fluides # fluide visqueux incompressible # applications de l'analyse stochastique # EDP stochastique # turbulence # équation Euler # équation Navier-Stokes

76-06 ; 76Dxx ; 76D03 ; 76F02 ; 60H30 ; 60H15 ; 35Q05

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- 109 p.
ISBN 978-3-540-71284-8

Lecture notes in mathematics , 1908

Localisation : Collection 1er étage

équation différentielle # signature d'un chemin # chemin rugueu # rough path # intégration

60H10 ; 60H05 ; 34A99 ; 60H30

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- 647 p.
ISBN 978-0-8218-1960-9

C.M.S. conference proceedings , 0029

Localisation : Collection 1er étage;Réserve

probabilité # probabilité commutative # probabilité non-commutative # analyse stochastique # physique mathématique # théorie quantique # quantification# bruit blanc # probabilité quantique # forme de Dirichlet # physique quantique probabiliste # spectre # représentation d'algèbre # mécanique stochastique # intégrale de chemin # Albeverio

58J20 ; 58J65 ; 60G15 ; 60G20 ; 60H07 ; 60H10 ; 60H15 ; 60H30 ; 60J60 ; 60J65 ; 82B31 ; 82B44 ; 60H40

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- 333 p.
ISBN 978-0-8218-1959-3

C.M.S. conference proceedings , 0028

Localisation : Collection 1er étage;Réserve

probabilité # probabilité commutative # probabilité non-commutative # analyse stochastique # analyse sur les variétés # physique mathématique # théorie quantique # mécanique statistique # EDP # processus de la diffusion # équation d'évolution # processus gaussien # équation de Schrödinger # analyse en dimension infinie # application # forme de Dirichlet # physique quantique probabiliste # analyse fonctionnelle # spectre # évolution aléatoire

58J20 ; 60G15 ; 60G20 ; 60H07 ; 60H15 ; 60H30 ; 60J60 ; 60J65 ; 82B31 ; 82B44 ; 60H10 ; 58J65 ; 60H40

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- 167 p.
ISBN 978-0-8218-0751-4

Proceedings of symposia in applied mathematics , 0057

Localisation : Collection 1er étage

mathématiques de l'économie # mathématiques appliquées # investissement # modèle mathématique # gestion de portefeuille # finance # analyse stochastique # théorie mathématique du risque # coût # prix # contrôle optimal stochastique

91B28 ; 60H30 ; 93E20 ; 91B24

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ISBN 978-0-8218-0452-0

Proceedings of symposia in applied mathematics , 0052

Localisation : Collection 1er étage

Haldane # Leibniz # Wiener et l'esprit # analyse harmonique généralisée # analyse stochastique non linéaire # automatisation # chômage # complexité stochastique # congrès de centenaire de Norbert Wiener # cybernétique # déclin de l'éducation # information de Shannon-Wiener # mécanique quantique # potentiel et capacité # prosthèse ontogénétique et phylogénétique # univers stochastique # économie politique

31C15 ; 42A38 ; 60H30 ; 81P20 ; 94A05

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ISBN 978-3-540-61397-8

Lecture notes in mathematics , 1627

Localisation : Collection 1er étage

EDP # cas de dimension finie # comportement asymptotique # convergence d'intégrale stochastique # convergence faible des intégrales stochastiques # limite cinétique # modèle probabiliste # méthode numérique probabiliste # physique statistique de grande étendue # probabilités # réseau étoilé et physique statistique # système d'interaction de particules # système stochastique de particules # équation de convection-réaction-diffusion # équation différentielle aux dérivées partielles non linéaire EDP # cas de dimension finie # comportement asymptotique # convergence d'intégrale stochastique # convergence faible des intégrales stochastiques # limite cinétique # modèle probabiliste # méthode numérique probabiliste # physique statistique de grande étendue # probabilités # réseau étoilé et physique statistique # système d'interaction de particules # système stochastique de particules # équation de convection-réaction-diffusion # équation ...

60H10 ; 60H15 ; 60H30 ; 60K30 ; 60K35

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Exposés de recherche

We will consider the supercooled Stefan problem, which captures the freezing of a supercooled liquid, in one space dimension. A probabilistic reformulation of the problem allows to define global solutions, even in the presence of blow-ups of the freezing rate. We will provide a complete description of such solutions, by relating the temperature distribution in the liquid to the regularity of the ice growth process. The latter is shown to transition between (i) continuous differentiability, (ii) Holder continuity, and (iii) discontinuity. In particular, in the second regime we rediscover the square root behavior of the growth process pointed out by Stefan in his seminal paper [Ste89] from 1889 for the ordinary Stefan problem. In our second main theorem, we will establish the uniqueness of the global solutions, a first result of this kind in the context of growth processes with singular self-excitation when blow-ups are present. Based on joint work with Francois Delarue and Sergey Nadtochiy. We will consider the supercooled Stefan problem, which captures the freezing of a supercooled liquid, in one space dimension. A probabilistic reformulation of the problem allows to define global solutions, even in the presence of blow-ups of the freezing rate. We will provide a complete description of such solutions, by relating the temperature distribution in the liquid to the regularity of the ice growth process. The latter is shown to ...

80A22 ; 35B44 ; 60H30 ; 35B05

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Research talks;Probability and Statistics

We analyse how reverting Random Number Generator can be efficiently used to save memory in solving dynamic programming equation. For SDEs, it takes the form of forward and backward Euler scheme. Surprisingly the error induced by time reversion is of order 1.

60H10 ; 60H15 ; 60H30 ; 65C10

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Research talks;Partial Differential Equations;Mathematical Physics;Probability and Statistics

The mathematical framework of variational inequalities is a powerful tool to model problems arising in mechanics such as elasto-plasticity where the physical laws change when some state variables reach a certain threshold [1]. Somehow, it is not surprising that the models used in the literature for the hysteresis effect of non-linear elasto-plastic oscillators submitted to random vibrations [2] are equivalent to (finite dimensional) stochastic variational inequalities (SVIs) [3]. This presentation concerns (a) cycle properties of a SVI modeling an elasto-perfectly-plastic oscillator excited by a white noise together with an application to the risk of failure [4,5]. (b) a set of Backward Kolmogorov equations for computing means, moments and correlation [6]. (c) free boundary value problems and HJB equations for the control of SVIs. For engineering applications, it is related to the problem of critical excitation [7]. This point concerns what we are doing during the CEMRACS research project. (d) (if time permits) on-going research on the modeling of a moving plate on turbulent convection [8]. This is a mixture of joint works and / or discussions with, amongst others, A. Bensoussan, L. Borsoi, C. Feau, M. Huang, M. Laurière, G. Stadler, J. Wylie, J. Zhang and J.Q. Zhong. The mathematical framework of variational inequalities is a powerful tool to model problems arising in mechanics such as elasto-plasticity where the physical laws change when some state variables reach a certain threshold [1]. Somehow, it is not surprising that the models used in the literature for the hysteresis effect of non-linear elasto-plastic oscillators submitted to random vibrations [2] are equivalent to (finite dimensional) stochastic ...

74H50 ; 35R60 ; 60H10 ; 60H30 ; 74C05

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Research talks;Partial Differential Equations;Probability and Statistics

In this work, we consider the discretization of some nonlinear Fokker-Planck-Kolmogorov equations. The scheme we propose preserves the non-negativity of the solution, conserves the mass and, as the discretization parameters tend to zero, has limit measure-valued trajectories which are shown to solve the equation. This convergence result is proved by assuming only that the coefficients are continuous and satisfy a suitable linear growth property with respect to the space variable. In particular, under these assumptions, we obtain a new proof of existence of solutions for such equations.
We apply our results to several examples, including Mean Field Games systems and variations of the Hughes model for pedestrian dynamics.
In this work, we consider the discretization of some nonlinear Fokker-Planck-Kolmogorov equations. The scheme we propose preserves the non-negativity of the solution, conserves the mass and, as the discretization parameters tend to zero, has limit measure-valued trajectories which are shown to solve the equation. This convergence result is proved by assuming only that the coefficients are continuous and satisfy a suitable linear growth property ...

35K55 ; 35Q84 ; 60H15 ; 60H30

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Research talks;Mathematics in Science and Technology;Probability and Statistics

We provide a general framework to study viability and arbitrage in models for financial markets. Viability is intended as the existence of a preference relation with the following properties: It is consistent with a set of preferences representing all the plausible agents trading in the market; An agent with such a preference is in equilibrium, namely, he or she prefers to stay at the initial endowment respect to trade. We extend the original framework of Kreps ('79) and Harrison-Kreps ('79) to accommodate for Knightian Uncertainty: preferences of plausible agents are not necessarily determined by a single probability measure. The relations between arbitrage, viability, and existence of (non-)linear pricing rules are investigated.
This is a joint work with Frank Riedel and Mete Soner.
We provide a general framework to study viability and arbitrage in models for financial markets. Viability is intended as the existence of a preference relation with the following properties: It is consistent with a set of preferences representing all the plausible agents trading in the market; An agent with such a preference is in equilibrium, namely, he or she prefers to stay at the initial endowment respect to trade. We extend the original ...

91B02 ; 91B52 ; 60H30

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Research schools;Partial Differential Equations;Mathematics in Science and Technology;Probability and Statistics

92D25 ; 35Q92 ; 60J85 ; 60H30 ; 35K57 ; 35K55

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Research schools;Partial Differential Equations;Mathematical Physics;Probability and Statistics

92D25 ; 35Q92 ; 60J85 ; 60H30 ; 35K57 ; 35K55

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- vi; 110 p.
ISBN 978-2-85629-893-0

Astérisque , 0404

Localisation : Périodique 1er étage

modèle de Nelson # formule de Feynman-Kac # renormalisation # représentation de non-Fock # argument de Perron-Frobenius

47D08 ; 60H30 ; 81T16 ; 81V99

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- xvi; 482 p.
ISBN 978-1-4939-2756-2

Modeling and simulation in science, engineering and technology

Localisation : Ouvrage RdC (CAPA)

processus stochastique # martingale # calcul de Ito # équation différentielle stochastique # processus gaussien # processus de Markov # processus de Lévy # bruit blanc # finance # assurance # biologie # médecine

60-01 ; 60Fxx ; 60Gxx ; 60G07 ; 60G10 ; 60G15 ; 60G22 ; 60G44 ; 60G51 ; 60G52 ; 60G57 ; 60H05 ; 60H10 ; 60H30 ; 60J25 ; 60J35 ; 60J60 ; 60J65 ; 60K35 ; 91GXX ; 92Bxx ; 93E05 ; 93E15

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- xviii; 493 p.
ISBN 978-1-107-05584-1

Encyclopedia of mathematics and its applications , 0152

Localisation : Collection 1er étage

équation aux dérivées partielles stochastiques # espace de Banach # espace de Hilbert # probabilité # processus stochastique

60H15 ; 60-02 ; 60H30

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