Numerical Analysis of Chemical Reactions by Monte Carlo Simulation

Добри Данков, Владимир Русинов, Мария Велинова, Жасмина Петрова - Изследвана е химическа реакция чрез два начина за моделиране на вероятността за химическа реакция използвайки Direct Simulation Monte Carlo метод. Изследван е порядъка на разликите при температурите и концентрациите чрез тези начини. Когато активността на химическата реакция намалява, намаляват и разликите между концентрациите и температурите получени по двата начина. Ключови думи: Механика на флуидите, Кинетична теория, Разреден газ, DSMC

Using Monte Carlo Methods to Evaluate Sub-Optimal Exercise Policies for American Options

∗This research, which was funded by a grant from the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, formed part of G.A.’s Ph.D. thesis [1].

Monte Carlo Random Walk Simulations Based on Distributed Order Differential Equations with Applications to Cell Biology

Mathematics Subject Classification: 65C05, 60G50, 39A10, 92C37

Quasi-Monte Carlo Methods for some Linear Algebra Problems. Convergence and Complexity

We present quasi-Monte Carlo analogs of Monte Carlo methods for some linear algebra problems: solving systems of linear equations, computing extreme eigenvalues, and matrix inversion. Reformulating the problems as solving integral equations with a special kernels and domains permits us to analyze the quasi-Monte Carlo methods with bounds from numerical integration. Standard Monte Carlo methods for integration provide a convergence rate of O(N^(−1/2)) using N samples. Quasi-Monte Carlo methods use quasirandom sequences with the resulting convergence rate for numerical integration as good as O((logN)^k)N^(−1)). We have shown theoretically and through numerical tests that the use of quasirandom sequences improves both the magnitude of the error and the convergence rate of the considered Monte Carlo methods. We also analyze the complexity of considered quasi-Monte Carlo algorithms and compare them to the complexity of the analogous Monte Carlo and deterministic algorithms.

A New Algorithm for Monte Carlo for American Options

2000 Mathematics Subject Classification: 91B28, 65C05.

Monte Carlo Algorithms for Linear Problems

MSC Subject Classification: 65C05, 65U05.

Monte Carlo Algorithm for Solving Integral Equations with Polynomial Non-Linearity. Parallel Implementation

An iterative Monte Carlo algorithm for evaluating linear functionals of the solution of integral equations with polynomial non-linearity is proposed and studied. The method uses a simulation of branching stochastic processes. It is proved that the mathematical expectation of the introduced random variable is equal to a linear functional of the solution. The algorithm uses the so-called almost optimal density function. Numerical examples are considered. Parallel implementation of the algorithm is also realized using the package ATHAPASCAN as an environment for parallel realization.The computational results demonstrate high parallel efficiency of the presented algorithm and give a good solution when almost optimal density function is used as a transition density.

Monte Carlo Study of Particle Transport Problem in Air Pollution

2002 Mathematics Subject Classification: 65C05.

Trimmed Likelihood Estimation of the Parameters of the Generalized Extreme Value Distributions: a Monte-Carlo Study

2000 Mathematics Subject Classification: Primary 62F35; Secondary 62P99

Monte Carlo Method for Reconstruction of Densities

2000 Mathematics Subject Classification: 65C05

Modeling of Cylindrical Couette Flow of Rarefied Gas Between Rotating Cylinders

Петър Господинов, Добри Данков, Владимир Русинов, Стефан Стефанов - Изследвано е цилиндрично течение на Кует за разреден газ между два въртящи се цилиндъра. Получени са профилите на налягането, скоростта и температурата по метода на прякото статистическо моделиране (DSMC) и чрез числено решаване на уравненията на Навие-Стокс за свиваем флуид. Резултатите сочат много добро съвпадение за малки числа на Кнудсен Kn = 0.02. Показано е, че при различни кинематични гранични условия, газът изостава или избързва спрямо скоростта на стената, или има поведение на твърдо еластично тяло. Получените резултати са важни при решаването на неравнинни, задачи от микрофлуидиката с отчитане на ефектите на кривината.

Comparative Analysis of the Opposite Rotating Cylinders Impact over Couette Flow for Rarefied Gas

Петър Господинов, Добри Данков, Владимир Русинов, Стефан Стефанов - Иследвано е цилиндрично течение на Кует на разреден газ в случая на въртене на два коаксиални цилиндъра с еднакви по големина скорости, но в различни посоки. Целта на изследването е да се установи влиянието на малки скорости на въртене върху макрохарактеристиките – ρ, V , . Числените резултати са получени чрез използване на DSMC и числено решение на уравненията на Навие-Стокс за относително малки (дозвукови) скорости на въртене. Установено е добро съвпадение на резултатите получени по двата метода за Kn = 0.02. Установено е, че съществува “стационарна” точка за плътността и скоростта. Получените резултати са важни при решаването на неравнини, задачи от микрофлуидиката с отчитане на ефектите на кривината. Ключови думи: Механика на флуидите, Кинетична теория, Разреден газ, DSMC

A Stochastic Approach for Investigation Ultrafast Phenomena in Semiconductors

2002 Mathematics Subject Classification: 65C05