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多维扩散过程。 (英文) Zbl 0426.60069号

德国数学研究所. 233. 柏林,海德堡,纽约:斯普林格·弗拉格。十二、 338 p.70.00德国马克;$38.50 (1979).
这本书发展了马尔可夫扩散过程的鞅方法,沿着1969年发表的两篇论文中同一作者提出的路线。这种方法被广泛用于构造和处理各种类型的马尔可夫过程。作者选择了一种非常完整的方法来涵盖扩散过程的情况。同一方法的其他方面以及补充书目可以在[J.贾科德,Calcul随机与鞅问题。数学课堂讲稿。714.柏林-海德堡-纽约:施普林格-弗拉格(1979;兹伯利0414.60053)]. 扩散过程的鞅方法包括研究以下“鞅问题”:给定函数\(a:[0,\infty)\times\mathbb{R}^d\to S^d\)(对称\(geq0)\(d\timesd)-矩阵的集合)和\(b:[0、\infty)\times \mathbb{R}^d\to\ mathbb}R}^1\),定义算子:
\[L_u=压裂1 2总和_{i,j}a_{i,j}(u,x)\frac{\partial^2}{\particalx_i\partial x_j}+\sum_ibi(u,x)\frac{\paratil}{\protialx_i}\]
相应鞅问题的解,从(s,x)开始,是连续路径空间(C(mathbb)上的概率测度{右}_+;\mathbb{R}^d),这样(i)\(P(x(t)=x,0\leq-t\leqs)=1\);(ii)\(f(x(t))-\int_s^tL_uf(x)(u))\,du\)是所有\(f\在C_0^中(\mathbb{R}^d)\)的\(P\)-鞅。
作者研究了以下问题:(i)解的存在性;(ii)独特性;(iii)附加属性,在一个属性同时存在和唯一的情况下。本书的前三分之一涉及构造扩散过程的其他方法,这些方法在某些情况下提供了鞅问题的解决方案:Kolmogorov后向方程方法和Ito随机微分方程方法。然后,从存在性出发,研究了鞅问题。对唯一性进行了详细研究,唯一性更难证明,需要扩散系数(a)的非简并性。在类似条件下证明了该过程的Feller性质。同时,建立了Cameron-Martin-Girsanov公式。一章致力于Yamada和Watanabe-an-Ito的唯一性的结果,以及它对鞅问题解的唯一性的暗示。最后一章是关于非唯一的情况,在这种情况下,可以在解决方案中进行“良好”选择。虽然该理论首先是在有界系数的情况下发展起来的,但最后一章的其中一章将致力于将其推广到局部有界系数情况。基本上,只要过程没有爆炸,结果是相同的。给出了爆炸和非爆炸的条件。
下一章到最后一章是关于极限定理:扩散过程收敛于扩散过程,马尔可夫链收敛于扩散进程(结果称为不变性定理)。在这里,证明了鞅公式非常强大,因为鞅方法在证明极限定理方面非常有用。其中一些是构成第1章的概率初步材料的一部分。本书末尾的附录建立了奇异积分理论的一些估计。书中提出的理论的很大一部分确实需要这些分析结果。
本书对(mathbb{R}^d)中的扩散过程理论进行了非常完整的处理。解释了与偏微分方程的各种联系。课文本身还辅以大量练习,其中经常提到证明的主要思想。这本书写得很仔细。许多介绍和评论解释了这些想法,除非隐藏在通常非常复杂的技术细节后面。数学严谨性保持在很高的水平。例如,给出了Ito随机积分的构造,既没有完成sigma代数,也没有跳过预期零测度集的困难。这本书构成了一本关于扩散过程的非常完整的参考文本,有些结果是独一无二的。它应该被证明对理论和应用概率论者都非常有用。例如,极限定理在随机控制和滤波理论中非常有用。虽然马尔可夫过程理论、鞅理论、概率测度的弱收敛性所需的所有结果都在第一章中得到了证明,但读者应该具有概率论和分析的良好背景,进行了一些基本的功能分析。我相信这本书将被研究人员和教师使用,并将成为对扩散过程理论感兴趣的科学家常用的参考书。

MSC公司:

60J60型 扩散过程
60G44型 具有连续参数的鞅
60小时10分 随机常微分方程(随机分析方面)
60F99型 概率论中的极限定理
93埃克斯 随机系统与控制