Swapping, tempering and equi-energy sampling on a selection of models in statistical mechanics

In dieser Arbeit werden drei Varianten des Metropolis-Hastings Algorithmus betrachtet. Simulated Tempering, Swapping und Equi-Energy Sampling sollen durch Hinzufügen eines Temperaturschritts die Konvergenzgeschwindigkeit dieser Algorithmen gegenüber dem zugrunde liegenden Metropolis-Hastings Algorit...

Verfasser: Ebbers, Mirko
Weitere Beteiligte: Löwe, Matthias (Gutachter)
FB/Einrichtung:FB 10: Mathematik und Informatik
Dokumenttypen:Dissertation/Habilitation
Medientypen:Text
Erscheinungsdatum:2010
Publikation in MIAMI:08.02.2011
Datum der letzten Änderung:19.05.2016
Angaben zur Ausgabe:[Electronic ed.]
Schlagwörter:Energy Sampling; Metropolis-Hastings Algorithmus; Random-Energy-Model; Generalized-Random-Energy-Model; Blume-Emery-Grifiths Modell; Generalized-Curie-Weiss Modell; Potts Modell
Fachgebiet (DDC):510: Mathematik
Lizenz:InC 1.0
Sprache:English
Format:PDF-Dokument
URN:urn:nbn:de:hbz:6-25429484071
Permalink:https://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:6-25429484071
Onlinezugriff:diss_ebbers.pdf

In dieser Arbeit werden drei Varianten des Metropolis-Hastings Algorithmus betrachtet. Simulated Tempering, Swapping und Equi-Energy Sampling sollen durch Hinzufügen eines Temperaturschritts die Konvergenzgeschwindigkeit dieser Algorithmen gegenüber dem zugrunde liegenden Metropolis-Hastings Algorithmus in Situationen verbessern, in denen dieser langsam gegen das gewünschte Wahrscheinlichkeitsmaß konvergiert. Es wird gezeigt, dass der Swapping Algorithmus im Generalized-Curie-Weiss Modell in polynomiell vielen Schritten konvergiert. Im Blume-Emery-Grifiths Modell ist die Konvergenz in einem Parameterbereich auch schnell, während sie in einem anderen Parameterbereich langsam ist. Auch für die Spingläser Random-Energy-Model und Generalized-Random-Energy-Model benötigen Simulated Tempering und Swapping exponentiell viele Schritte um nahe an die gewünschte Verteilung zu gelangen. Schließlich wird noch gezeigt, dass der Equi-Energy Algorithmus im Potts Modell langsam mischt.