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关于奇异扩散的泊松方程。 (英语) Zbl 1075.60102号

本文的目标是确定泊松方程解的存在性(经典意义上)和唯一性:\[u(x)=h(x),\标签{1}\]对于具有非全秩协方差的奇异扩散\(\{\xi(t)\}\)的\(x\ in{\mathbb R}^d\)。也就是说,\(A\)是线性二阶微分算子\[u(x)=\frac{1}{2}\sum_{i,j=1}^d(\西格玛\,\,^t\西格玛)^{ij}(x)\frac{\partial ^2 u}{\partial x_i\ partial x_j}(x)+\sum_{i=1}^d b^i(x)\frac{\partial u}{\partial x_i}(x),\ quad x\ in{\mathbb R}^d,\]对于Itó随机微分方程(SDE)给出的(d)维扩散(xi(t))\[d(xi(t)=b(xi\]在完全概率空间((Omega,{mathcal F},P))上具有(N)维标准Wiener过程。特别地,作者放弃了严格的非退化和有界条件,处理了矩阵(σ(x))对于某些(x)({mathbbR}^d)可以秩亏的奇异情况。此外,在确定泊松方程解的存在性之后,他们使用这一点来表征由重标度奇异扩散引起的SDE扰动引起的时间尺度问题中的极限,这是由R.利普策J.斯托亚诺夫[随机随机报告。32,第3/4号,145-163(1990年;Zbl 0729.60047号)].
更准确地说,他们假设映射(b^k:{mathbbR}^d到{mathbb R})和映射(sigma^k,n}:{matHBbR}^d到})是(C^2)-函数,对于每个映射(k=1,2,dots,d)和(n=1,2;并且还假设,对于某些常数([3/2,infty)和一些对称严格正定矩阵(Q\in{mathbbR}^{d\timesd}),不等式\[\mu_1:=\sup_{x\in{\mathbb R}^d}\Lambda_{\max}\{Q J(x)+\,\,^tJ(x\]保持,其中,(J(x)=partial_xb(x)是SDE中漂移项(b(x\[\mu_0:=\left\{\sum_{i=1}^d\sup_{x\ in{\mathbb R}^d}\left\ | \frac{\partial}{\partial x_i}\sigma(x)\ right\ | ^2 \ right\}^{1/2}。\]值得注意的是,这些假设是基于SDE中的二阶光滑性(b)和(sigma),以及漂移雅可比矩阵的特征值,这可以确保SDE定义的马尔可夫过程具有唯一的不变概率测度,并且对于以(上划线{m})为中心的二阶光滑映射(h:{mathbbR}^d到{mathbb R}),泊松方程(在经典意义上)是可解的。这些结果用于刻画过程(Z^{varepsilon}(t)})(由(Z^{varepsilon}))在一个出现如下的多时间尺度问题中:设(w(t)为(m)维标准Wiener过程,独立于(β(t)),并通过设置(y^{varepsilon}(t):=xi(t/varepsilen))和\)\(\varepsilon^{1/2}w(t/\varepsilon)\)对于\(0<\varepsilon<1\),设\(X^{\varepsion}(t)\)和\(上划线{X}^{\varepsilon}(t)\)是SDE的解:\[d X^{\varepsilon}(t)=F\](X^{varepsilon}(0)=X_0\在{\mathbb R}^{d'}\)中,并且\[上划线{X}^{varepsilon}(t)=上划线{F}\]分别使用\(上划线{X}^{varepsilon}(0)=X_0\)。这里,漂移由(上划线{F}(x):=int_{mathbbR}^d}F(x,y)上划线{m}(dy))为(x)in{mathbb R}^d’})定义,并且假设(F)和(G)满足条件,以确保这些SDE具有存在性和路径唯一性。
本文的一个显著特点如下。Liptser和Stoyanov(loc.cit.)使用平稳混合过程的结果来确定重标度过程的渐近性。由于在本文中(xi(t))是一个缺秩扩散(sigma(x)),它通常不具有混合性质,因此Liptser-Stoyanov方法不适用于这种情况。因此,作者找到了另一种使用泊松方程(1)可解性的方法。有关其他相关工作,请参见例如。A.J.海恩斯【随机过程应用104,57–80(2003)】。

MSC公司:

60J60型 扩散过程
60J45型 概率势理论
60华氏30 随机分析的应用(PDE等)
35J15型 二阶椭圆方程
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全文: 内政部

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