J'ai essayé de calculer l'intégrale de probabilité (I à l'intégrale)

■ Il existe les méthodes suivantes pour l'intégration des probabilités

Riemann sum formule) $ \sum_{j=0}^{N-1} h(t_j) (t_{j+1}-t_j) $

Ito integral. Méthode de processus stochastique étendue par Kiyoshi Ito formule) $ \sum_{j=0}^{N-1}h(t_j) (W(t_{j+1})-W(t_j)) $. <=> $ \int_0^{T} h(t)dW(t) $.

Stratonovich integrals formule) \sum_{j=0}^{N-1}h\big(\frac{t_j+t_{j+1}}{2}\big)(W(t_{j+1})-W(t_j))

Calcul de l'intégrale Ito

Lorsque $ h (t) \ equiv W (t) $, Ito intégrale est

\begin{align*}
\sum_{j=0}^{N-1} W(t_j) (W(t_{j+1})-W(t_j)) \\
&=\sum_{j=0}^{N-1} ({W(t_{j+1})}^2 - {W(t_{j+1})}^2 + 2 W(t_j) W(t_{j+1}) - {W(t_j)}^2  - {W(t_j)}^2) \\
&= \frac{1}{2} \sum_{j=0}^{N-1} ({W(t_{j+1})}^2 - {W(t_j)}^2 - (W(t_{j+1}) - W(t_j))^2 )\\
&= \frac{1}{2} (W(T)^2 - W(0)^2)  -  \frac{1}{2} \sum_{j=0}^{N-1} (W(t_{j+1}) - W(t_j))^2
\end{align*}

$ \ sum_ {j = 0} ^ {N-1} (W (t_ {j + 1}) --W (t_j)) ^ 2 $ est égal à la distribution de Wiener Process et peut être défini comme $ T . $ \ sum_ {j = 0} ^ {N-1} (W (t_ {j + 1}) --W (t_j)) ^ 2 = \ frac {1} {2} (W (T) ^ 2- Il peut être exprimé par T) $$.

Calculons I à l'intégrale.

N=10000;
M=1;
T = 1.0
dt = T / N;

t = np.arange(0.0,1.0, dt);
dW = np.sqrt(dt)*randn(N,M); # (N, M)queue
W = np.cumsum(dW,axis=0);
e = np.array([[0]])
W_=np.concatenate((e,W[:-1]), axis=0)  #Mettez 0 dans la valeur initiale W(0)Comme.

ito = np.dot(W_.T,dW) # (10000, 1).T * (10000, 1)  => (1, 1)
np.abs(ito - 0.5*(W[-1]**2 - T) )[0][0]

## output
##  0.00414652405737

Article de référence

https://www.semanticscholar.org/paper/An-Algorithmic-Introduction-to-Numerical-Simulation-Higham/1c4126f96df7690dd40dab5f34ee4be5a5f95fbb

--Wikipedia "Kiyo Ito" https://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BC%8A%E8%97%A4%E6%B8%85

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