The Euler-Maruyama scheme for SDEs with irregular drift: Convergence rates via reduction to a quadrature problem
Neuenkirch, Andreas
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Szölgyenyi, Michaela
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URL:
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https://arxiv.org/abs/1904.07784
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Dokumenttyp:
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Arbeitspapier
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Erscheinungsjahr:
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2019
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Ort der Veröffentlichung:
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Ithaca, NY
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Verlag:
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Cornell University
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Sprache der Veröffentlichung:
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Englisch
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Einrichtung:
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Fakultät für Wirtschaftsinformatik und Wirtschaftsmathematik > Wirtschaftsmathematik II: Stochastische Numerik (Neuenkirch 2013-)
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Fachgebiet:
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510 Mathematik
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Abstract:
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We study the strong convergence order of the Euler-Maruyama scheme for scalar stochastic differential equations with additive noise and irregular drift. We provide a novel framework for the error analysis by reducing it to a weighted quadrature problem for irregular functions of Brownian motion. Assuming Sobolev-Slobodeckij-type regularity of order κ∈(0,1) for the drift, our analysis of the quadrature problem yields the convergence order min{3/4,(1+κ)/2}−ϵ for the equidistant Euler-Maruyama scheme (for arbitrarily small ϵ>0). The cut-off of the convergence order at κ=3/4 can be overcome by using a suitable non-equidistant discretization, which yields the strong convergence order of (1+κ)/2−ϵ for the corresponding Euler-Maruyama scheme.
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