Skip to main content
SUPERVISOR
Amir Naderi,Farid Bahrami boudlalu
امیر نادری (استاد راهنما) فرید بهرامی بودلالو (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahra Mousaei
زهرا موسائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده ریاضی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Numerical Approximation of Probability Mass Functions Via the Inverse Discrete Fourier Transform
First passage distributions of semi-Markov processes are of interest in fields such as reliability, survival analysis, and many others. The problem of finding or computing first passage distributions is, in general, quite challenging. We take the approach of us- ing characteristic functions (or Fourier transforms) and inverting them, to numerically calculate the first passage distribution. Numerical inversion of characteristic functions can be numerically unstable for a general probability measure, however, we show for lattice distributions they can be quickly calculated using the inverse discrete Fourier transform. Using the fast Fourier transform algorithm these computations can be ex- tremely fast. In addition to the speed of this approach, we are able to prove a few useful bounds for the numerical inversion error of the characteristic functions. These error bounds rely on the existence of a first or second moment of the distribution, or on an eventual monotonicity condition. We demonstrate these techniques in an example and include R-code.
توزیع‌های اولین گذر از فرایندهای نیمه مارکف در زمینه هایی نظیر قابلیت اطمینان، تحلیل بقا و بسیاری از زمینه های دیگر مورد توجه است. مساله یافتن یا محاسبه ی توزیع اولین گذار، به طور کلی چالش برانگیز است. ما رویکرد استفاده از توابع مشخصه (یا تبدیل فوریه) و تبدیل معکوس آن را برای محاسبه عددی توزیع گذر اول به کار می بریم. معکوس عددی توابع مشخصه می تواند برای یک اندازه احتمال کلی از لحاظ عددی ناپایدار باشد، اما ما نشان می دهیم که برای توزیع شبکه ای، می توانند به سرعت با استفاده از معکوس تبدیل فوریه گسسته محاسبه شود. این محاسبات با استفاده از الگوریتم تبدیل فوریه سریع می تواند بسیار سریع باشد. علاوه بر سرعت این روش، هم چنین می توانیم چند مرز مفید برای خطای معکوس عددی توابع مشخصه اثبات کنیم. این مرز های خطا متکی به وجود لحظه اول یا دوم توزیع یا یک شرط یکنوایی احتمالی هستند. ما این تکنیک ها را در یک مثال شامل برنامه نویسی R نشان می دهیم.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی