Теория случайных процессов. Баркова Л.Н - 10 стр.

UptoLike

10
дартные винеровские процессы, а
n
R
n
Î
случайный вектор начальных
условий.
Определение. Случайная функция
(
)
t
x
является решением стохастиче-
ского дифференциального уравнения
(
(
(
(
(
(
,,
dtfttdtttdwt
xxsx
=+
на
[
]
0,
D=T
с начальным условием
(
0
xn
=
, если ее можно представить
для каждого
[
]
0,
t
ÎT
в виде
() ()
( )
()
( )
()
00
,,,
tt
tfddw
xntxttstxtt
=++
òò
где первый интеграл в пра-
вой части понимается в с.к.-смысле, а второй интеграл является интегра-
лом Ито.
Теорема. Пусть случайная величина
n
не зависит от
(
{
}
,wtt
ÎD
,
{
}
2
M
n
, а коэффициенты уравнения
(
(
,,,
ftxtx
s
непрерывны по
переменным
,
n
txR
Î
. Пусть также
а) найдется такое
K
, что при всех
,
n
txR
Î
( ) ( )
(
22
2
,,1
ftxtxKx
s
+£+
;
б) найдется такое
C
, что при всех
,,
n
txyR
Î
( ) ( ) ( ) ( )
22
2
,,,,
ftxftytxtyCxy
ss
-+-£-
.
Тогда на
]
0,
D=T
существует и единственно
(
.
пн
R-
непрерывное реше-
ние
(
)
t
x
стохастического дифференциального уравнения с заданным на-
чальным условием, причем
()
{
}
{
}
(
)
2
2
1,MtLMt
xn
£+ÎD
, где кон-
станта
L
зависит лишь от
T
и K.
Задачи.
1. Случайная функция
(
,0
tt
h
³
удовлетворяет уравнению
(
(
(
,0,
tt
hahxhn
¢
=+=
где
,
xn
образуют гауссовский случайный вектор, причем
(
,,,,cov,
mMmMdDdD
xnxn
xnxtrxn
=====
.
Найти закон распределения случайной величины
(
)
t
h
при любом
0.
t
>
2. Вычислить дисперсию интеграла
() ()
0
,
t
td
hxtt
=
ò
если случайная
функция
(
)
t
x
имеет ковариационную функцию
(
)
,
t
BtDe
at
x
t
--
=
.
дартные винеровские процессы, а n Î R n – случайный вектор начальных
условий.
     Определение. Случайная функция x ( t ) является решением стохастиче-
ского дифференциального уравнения dx ( t ) = f ( t , x ( t ) ) dt + s ( t , x ( t ) ) dw ( t )
на D = [ 0, T] с начальным условием x ( 0 ) =n , если ее можно представить
для каждого t Î [ 0, T] в виде
               t                       t
x ( t ) =n +   ò f (t , x (t ) ) dt + ò s (t , x (t ) ) dw (t ),
               0                       0
                                                                    где первый интеграл в пра-

вой части понимается в с.к.-смысле, а второй интеграл является интегра-
лом Ито.
      Теорема. Пусть случайная величина n не зависит от {w ( t ) , t Î D} ,
M n{ } < ¥ , а коэффициенты уравнения
       2
                                                              f ( t , x ) , s ( t , x ) непрерывны по
переменным t Î D, x Î R . Пусть также
                       n


     а) найдется такое K < ¥ , что при всех t Î D, x Î R
                                                         n


                     f (t, x ) + s (t, x )
                              2                2
                                                      (
                                                   £ K 1+ x
                                                               2
                                                                   );
        б) найдется такое C < ¥ , что при всех t Î D, x, y Î R n
                     f (t, x ) - f (t, y ) + s (t, x ) - s (t, y )
                                           2                                2           2
                                                                                £ C x- y .
Тогда на D = [ 0, T] существует и единственно ( R - п.н ) непрерывное реше-
ние x ( t ) стохастического дифференциального уравнения с заданным на-

чальным условием, причем M x ( t )             {      2
                                                          } £ L (1+ M {n }) ,    2
                                                                                      t Î D , где кон-
станта L зависит лишь от T и K.


       Задачи.
       1. Случайная функция h ( t ) , t ³ 0 удовлетворяет уравнению
             h ¢ ( t ) = ah ( t ) + x , h ( 0 ) = n ,
       где x ,n образуют гауссовский случайный вектор, причем
            mx = M x , mn = Mn , dx = Dx , dn = Dt , r = cov (x ,n ) .
       Найти закон распределения случайной величины h ( t ) при любом t > 0.
                                                                        t
       2. Вычислить дисперсию интеграла h ( t ) =ò x (t ) dt , если случайная
                                                                        0

функция x ( t ) имеет ковариационную функцию Bx ( t ,t ) = De
                                                              -a t -t
                                                                      .

                                                     10