В статье предложен универсальный подход построения методов Монте--Карло для вычисления цен опционов с выплатами, зависящими от совместного распределения конечного положения процесса Леви $X_T$ и его инфимума $\mathcal{I}_T$ (или супремума $\mathcal{S}_T$). Мы выводим приближенные формулы для условных функций распределения процесса Леви $\mathbf{P}(X_{T}<x|\mathcal{S}_{T}=y)$ ($\mathbf{P}(X_{T}<x|\mathcal{I}_{T}=y)$), которые выражаются через частную производную по $y$ функции совместного распределения $\mathbf{P}(X_{T}<x,\mathcal{S}_{T}<y)$ (\!$\mathbf{P}(X_{T}<x,\mathcal{I}_{T}<y)\!$) и плотности инфимума (или супремума) в конечный момент времени.
Применив преобразование Лапласа к функции совместного распределения процесса Леви и его экстремума, мы используем приближенную факторизацию Винера--Хопфа для представления образа ее частной производной. Обращая преобразование Лапласа с помощью алгоритма Гавера--Стехфеста, мы находим искомую условную функцию распределения. Разработанный алгоритм симуляции совместного положение процесса Леви и его экстремума в заданный момент времени состоит из двух ключевых этапов. На первом этапе мы симулируем значение экстремума процесса Леви на основе аппроксимации его функции распределения $\mathbf{P}(\mathcal{S}_{T}<x)$ (или $\mathbf{P}(\mathcal{I}_{T}<x)$). На втором этапе мы симулируем конечное значение процесса Леви на основе аппроксимации условной функции распределения конечного положения процесса Леви относительно его экстремума.
Универсальность разработанного нами метода Монте--Карло заключается в реализации единообразного подхода для широкого класса процессов Леви, в отличие от классических подходов, когда симуляции существенным образом опираются на особенности вероятностного распределения, связанного с моделируемым случайным процессом или его экстремумами. В нашем подходе достаточно знать характеристическую экспоненту процесса Леви. Наиболее затратный по времени вычислительный блок по симуляции случайной величины на основе известной функции распределения может быть эффективно реализован с помощью нейросетей и ускорен за счет параллельных вычислений. Таким образом, с одной стороны, предлагаемый нами подход подходит для широкого класса моделей Леви, с другой --- допускает комбинирование с~методами машинного обучения.
Доказано, что для 2-ступенчатой группы Карно $\Bbb D_n$ с горизонтальным распределением коранга $1,$ $\dim\Bbb D_n=n+1,$ минимальное число $N_{\mathcal{X}_{\Bbb D_n}}$ такое, что любые две точки $u,v\in\Bbb D_n$ можно соединить
базисной горизонтальной $k$-ломаной (ломаной, состоящей из $k$ звеньев) $L^{\mathcal{X}_{\Bbb D_n}}_k(u,v),$ $k\leq N_{\mathcal{X}_{\Bbb D_n}},$ не превосходит $n+2.$ Построены примеры групп $\Bbb D_n,$ для которых $N_{\mathcal{X}_{\Bbb D_n}}=n+i,$ $i=1,2.$ Здесь $\mathcal{X}_{\Bbb D_n}=\{X_1,\ldots,X_n\}$~--- набор базисных левоинвариантных
горизонтальных векторных полей алгебры Ли группы $\Bbb D_n,$ а~звено ломаной $L^{\mathcal{X}_{\Bbb D_n}}_k(u,v)$ имеет вид $\exp(asX_i)(w),$ $s\in[0,s_0],$ $a=const.$
Хотя основы теории позиционных дифференциальных игр систем с последействием, описываемых функционально-дифференциальными уравнениями (ФДУ), были разработаны еще в 70-х годах ХХ столетия Н. Н. Красовским, Ю. С. Осиповым и А. В. Кряжимским, тем не менее, до сих пор нет работ, которые, аналогично [Н. Н. Красовский, А. И. Субботин. Позиционные дифференциальные игры. М.: Наука, 1974, 457 с.] (далее по тексту [KC]), представляли бы «завершенную» теорию позиционных дифференциальных игр с последействием. В статье представлен подход конструктивного перенесения на системы с последействием всех результатов книги [KC]. Этот подход позволяет изложить теорию позиционных дифференциальных игр систем с последействием в такой же конструктивной и завершенной форме, как и для конечномерного случая в [КС]. Подход основан на методологии i-гладкого анализа. Получаемые в рамках такого подхода результаты теории позиционных дифференциальных игр систем с последействием полностью аналогичны соответствующим результатам конечномерной теории Красовского–Субботина.
Классическая задача Суслова о движении твердого тела с неподвижной точкой достаточно известна и подробно исследована. В данной работе предлагается омниколесная реализация задачи Суслова. Рассматривается управляемое движение твердого тела с неподвижной точкой в присутствии склерономных неголономных связей и реономной искусственной кинематической связи. Твердое тело вращается вокруг неподвижной точки, обкатывает изнутри сферическую оболочку и контактирует с ней посредством омниколес с дифференциальным приводом. Считаем, что омниколеса контактируют со сферической оболочкой только в одной точке. Чтобы подчинить движение твердого тела искусственной реономной связи, дифференциальный привод создает управляющие крутящие моменты на омниколесах. На основании принципа д’Aламбера–Лагранжа построены уравнения движения системы с неопределенными множителями, задающими реакции связей. Задача сводится к исследованию неавтономной двумерной динамической системы. С помощью преобразования Пуанкаре исследование двумерной динамической системы сводится к исследованию устойчивости однопараметрического семейства неподвижных точек для системы дифференциальных уравнений с вырожденной линейной частью. Определены числовые параметры системы, при которых фазовые траектории ограничены и при которых фазовые траектории неограничены. Результаты исследования проиллюстрированы графически. На основании численного интегрирования построены отображения за период (сечения Пуанкаре) и карта динамических режимов для подтверждения Фейгенбаумовского сценария перехода к хаотической динамике.
ISSN 2782-3342 (Online)








