Фрактальный анализ временных рядов. Любушин А.А. - 9 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

9
ln( ) (1 )ln(1 )
()
ln(2)
p
p
ξ
ξ
αξ
+
−−
=−
(28)
и выразить ()
f
ξ
через
α
, то мы получим спектр сингулярностей ()F
α
. Если , то 1/2p <
min
max
00
ln(1 ) / ln(2) ( 0),
ln( ) / ln(2) ( 1)
ln( ) ln(1 )
max ( ) ( ) 1, ( 0.5)
ln(2)
p
p
p
p
FF
α
αξ
ααξ
αα ααξ
=
−− = =
=− = =
+
=====
(29)
Показатель массы для биномиального процесса находится из выражения
()
()
10
!
(, ) (1 ) ( (1 ))
!( )!
n
n
qqkqnkq
i
ik
n
Nq p p p p
knk
δ
δμ
==
== =+
∑∑
qn
2
(30)
Поскольку , то
n
n
δδ
==
0
ln ( , ) ln( (1 ) )
() lim
ln | | ln(2)
qq
Nq p p
q
δ
δ
τ
δ
+−
=− =
(31)
Как и должно быть
(0)qD1
τ
=
== - размерность носителя мерыединичного отрезка.
4. Фрактальное броуновское движение. Случайный процесс
()
Z
t называется
самоподобным с индексом , если функция распределения случайной величины
,HH> 0
)(
Z
at совпадает с ф.р. величины (). Параметр называется масштабирующей
экспонентой или параметром Херста.
H
aZt H
Если процесс ()
Z
t самоподобен с параметром H-самоподобен»), то процесс
стационарен в узком смысле. Обратно, если процесс () стационарен в
узком смысле, то процесс
H
() ( )
tH t
Yt e Ze
= Yt
() (ln), 0
H
Zt t Y t t
=
⋅>
m
самоподобен с параметром .
Действительно, для любых постоянных
H
, , , 1,...,
jj
htj
θ
=
справедливо равенство:
11 1 1
() () () (
jjjj
mm m m
d
tH t tH t
hH h
jj j j jj
jj j j
Yt h e e Zee e Ze Yt
θθ θ θ
−−
== = =
+= = =
∑∑
) (32)
                                                                       9
                                                          ξ ln( p) + (1 − ξ ) ln(1 − p)
                                         α (ξ ) = −                                                                                         (28)
                                                                           ln(2)


и выразить f (ξ ) через α , то мы получим спектр сингулярностей F (α ) . Если p < 1/ 2 , то


                     α min = − ln(1 − p) / ln(2) = α (ξ = 0),
                     α max = − ln( p) / ln(2) = α (ξ = 1)                                                                                   (29)
                                                                                                ln( p ) + ln(1 − p )
                     max F (α ) = F (α 0 ) = 1, α 0 = α (ξ = 0.5) = −
                       α                                                                               ln(2)


Показатель массы для биномиального процесса находится из выражения


                                  n (δ )              n
                                                               n!
                     N ( q, δ ) = ∑ μ = ∑     q
                                                                       p qk (1 − p) q ( n − k ) = ( p q + (1 − p ) q ) n                    (30)
                                                   k = 0 k !( n − k )!
                                             i
                                      i =1




Поскольку δ = δ n = 2− n , то

                                                     ln N (q, δ ) ln( p q + (1 − p ) q )
                                      τ (q) = − lim              =                                                                          (31)
                                                δ →0   ln | δ |          ln(2)


Как и должно быть τ (q = 0) = D = 1 - размерность носителя меры – единичного отрезка.
    4.   Фрактальное          броуновское                 движение.            Случайный                процесс              Z (t )   называется
самоподобным с индексом H , H > 0 , если функция распределения случайной величины

Z (a ⋅ t ) совпадает с ф.р. величины a H ⋅ Z (t ) . Параметр H называется масштабирующей
экспонентой или параметром Херста.
    Если процесс Z (t ) самоподобен с параметром H («H-самоподобен»), то процесс

Y (t ) = e − tH Z (et ) стационарен в узком смысле. Обратно, если процесс Y (t ) стационарен в

узком смысле, то процесс                     Z (t ) = t H ⋅ Y (ln t ), t > 0             самоподобен с параметром                            H.
Действительно, для любых постоянных h, θ j , t j , j = 1,..., m справедливо равенство:


                       m                          m                                    d m                               m

                      ∑θ Y (t         + h) = ∑ θ j e                 e − hH Z (e h e j ) =∑ θ j e            Z (e j ) = ∑ θ jY (t j )
                                                            −t j H                 t                −t j H       t
                              j   j                                                                                                         (32)
                       j =1                       j =1                                   j =1                           j =1