Gerardo Rubino

Bruno Tuffin

Rare Event Simulation Using

Monte Carlo Methods

2009, 268pp.

Hardcover

ISBN 9780470772690

John Wiley

G.魯比諾等編輯

罕見事件是指發(fā)生概率非常小的事件。至于“小”的量級(jí)概念則因應(yīng)用領(lǐng)域不同而不同。例如對(duì)于民用航空而言,一個(gè)具有代表性的技術(shù)要求是事故發(fā)生的概率在平均長(zhǎng)高飛行中(大約8個(gè)小時(shí)飛行中)必須小于10-9。自從在第一枚核彈生產(chǎn)期間,在美國(guó)洛斯?阿拉莫斯的計(jì)算機(jī)上開發(fā)利用蒙特卡羅技術(shù)的罕見事件模擬以來,科學(xué)家在物理、生物、通訊及保險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)分析等領(lǐng)域應(yīng)用中投入了大量精力,因?yàn)楹币娛录念A(yù)報(bào)在許多領(lǐng)域中是一件棘手但又很重要的任務(wù),如運(yùn)輸系統(tǒng)或者核心電站中空難性的故障、銀行信息處理系統(tǒng)的故障,在過去的60年間,對(duì)于這個(gè)課題進(jìn)行了大量的研究工作,但是不能滿足不斷發(fā)展的需求,如電訊領(lǐng)域,隨著因特網(wǎng)的出現(xiàn),傳統(tǒng)上用于排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中的輕尾過程現(xiàn)在已不得不被重尾過程所取代,同時(shí)需要罕見事件模擬理論的新發(fā)展。

本書起源于法國(guó)信息自動(dòng)化研究所(INRIA)所管理的一個(gè)合作項(xiàng)目,它彌補(bǔ)了該領(lǐng)域?qū)Ｖ鴩?yán)重不足的缺憾。從對(duì)罕見事件有效模擬可利用的數(shù)學(xué)工具的描述出發(fā),把重要的采樣與分裂技術(shù)和怎樣把這些工具應(yīng)用到各式各樣領(lǐng)域的說明放在一起加以介紹。這些領(lǐng)域包括:性能與可靠性評(píng)估生物學(xué)中的化學(xué)反應(yīng)分析、物理學(xué)中的粒子遷移。

本書共有11章。1.對(duì)罕見事件的介紹。其余各章分成2個(gè)部分。第一部分理論,含第2-4章,2.罕見事件模擬中的重要性采樣;3.分裂技巧;4.魯棒性性質(zhì)與置信區(qū)間的可靠性問題。第二部分應(yīng)用,含第5-11章。5.排隊(duì)的罕見事件模擬;6.用于可靠性分析的馬爾可夫模型;7.在靜態(tài)模型中利用蒙特卡羅技術(shù)的罕見事件分析;8.罕見事件模擬與計(jì)數(shù)問題;9.大尺度隨機(jī)混雜系統(tǒng)的罕見事件估計(jì)及空中交通應(yīng)用;10.粒子遷移應(yīng)用;11.系統(tǒng)生物學(xué)中罕見事件模擬方法論。

本書可供希望學(xué)習(xí)及應(yīng)用罕見事件模擬技術(shù)的研究生、科研人員及專業(yè)人員閱讀借鑒。

胡光華,高級(jí)軟件工程師

(原中國(guó)科學(xué)院物理學(xué)研究所)

Hu Guanghua, Senior Software Engineer

(Former Institute of Physics,CAS)