Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1137347), страница 15

Файл №1137347 Диссертация (Parametrix Method and its Applications in Probability Theory) 15 страницаДиссертация (1137347) страница 152019-05-20СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 15)

Namely,pc,K (t − u, (w, z), (x0 , y 0 )). (4.33)|(H − Hε )(t − u, (w, z), (x0 , y 0 ))| ≤ 1 ∨ T (1−γ)/2 c1 ∆dε,γ,∞(t − u)1−γ/2For q ∈ (4d, +∞) we use the Hölder inequality in the time-space convolution involving the difference of the drifts (last term in (4.32)). SetD(t, (x, y), (x0 , y 0 ))Z t Z:=dup̃ε (u, (x, y), (w, z))h[bε (w, z) − b(w, z)],R2d0Dw p̃(t − u, (w, z)(x0 , y 0 ))idwdz.Denoting by q̄ the conjugate of q, i.e. q, q̄ > 1, q −1 + q̄ −1 = 1, we get from (4.17) and for q > d that:Z tdu0 02kb(., .) − bε (., .)kLq (R2d )|D(t, (x, y), (x , y ))| ≤ c1(t−u)1/20Zno1/q̄×[pc,K (u, (x, y), (w, z))pc,K (t − u, (w, z), (x0 , y 0 ))]q̄ dwdzR2d≤c21 ∆dε,b,qZ0nRR2d×3d/q c2d(2π)2d/q (cq̄)2d/q̄pcq̄,K (u, (x, y), (w, z))pcq̄,K (t − u, (w, z), (x0 , y 0 ))dwdzu2d/q (t√≤tc213ct22π− u)q̄du12 +2d/q!d/qdq̄o1/q̄∆dε,b,q pc,K (t, (x, y), (x0 , y 0 ))Z0Now, the constraint 4d < q < +∞ precisely gives thatis well defined.

We therefore derive:12tduu2d/q (t1− u) 2 +2d/q.+ 2d(1 − 1q̄ ) < 1 so that the last integral|D(t, (x, y), (x0 , y 0 )|11≤ c21 t 2 −2d/q ∆dε,b,q pc,K (t, (x, y), (x0 , y 0 ))B(1 − 2d/q, − 2d/q).2In the case 4d < q < +∞, recalling that α(q) = 12 − 2dq , we eventually get :|p̃ε (s, (x, y), (w, z)) ⊗ H − Hε (t − u, (w, z), (x0 , y 0 ))|1≤ c21 pc,K (t, (x, y), (x0 , y 0 )){∆dε,b,q tα(q) B( + α(q), α(q))2+2∆dε,σ,γ (1 ∨ T (1−γ)/2 )tγ/2 B(1, γ/2)}.59(4.34)The statement now follows in whole generality from (4.30), (4.31), (4.17) for q = ∞ and (4.34)for 4d < q < +∞.The following Lemma associated with Lemmas 4.3.2 and Lemma 4.3.3 allows to complete theproof of Theorem 4.3.1.Lemma 4.3.4 (Difference of the iterated kernels).

For all 0 < t ≤ T, (x, y), (x0 , y 0 ) ∈ (R2d )2 and forall r ∈ N:|(p̃ ⊗ H (r) − p̃ε ⊗ Hε(r) )(t, (x, y), (x0 , y 0 )|(r+2)γrγ22tt≤ C r r∆dε,γ,q+pc,K (t, (x, y), (x0 , y 0 )). Γ 1 + rγΓ 1 + (r+2)γ 2(4.35)2Proof. Observe that Lemmas 4.3.2 and Lemma 4.3.3 respectively give (4.35) for r = 0 and r = 1. Letus assume that it holds for a given r ∈ N∗ and let us prove it for r + 1.Let us denote for all r ≥ 1,(r)ηr (t, (x, y), (x0 , y 0 )) := |(p̃ ⊗ H (r) − p̃ε ⊗ Hε )(t, (x, y), (x0 , y 0 ))|. Writeηr+1 (t, (x, y), (x0 , y 0 )) = (p̃ ⊗ H (r) − p̃ε ⊗ Hε(r) ) ⊗ H(t, (x, y), (x0 , y 0 ))+ p̃ε ⊗ Hε(r) ⊗ (H − Hε )(t, (x, y), (x0 , y 0 ))≤ ηr ⊗ |H| (t, (x, y), (x0 , y 0 )) + p̃ε ⊗ Hε(r) ⊗ |(H − Hε )| (t, (x, y), (x0 , y 0 )).Now, ηr is controlled by the induction hypothesis, |H| - through (4.20), Lemma 4.2.1 provides bounds(r)for the convolution p̃ε ⊗Hε and the difference |(H − Hε )| is controlled in (4.33).

Thus, the inductionhypothesis we get the result.Theorem 4.3.1 now simply follows from the controls of Lemma 4.3.4, the parametrix expansions(4.9) and (4.27) of the densities p, pε and the asymptotic of the Gamma function.Stability for perturbed Euler schemesLet us describe precisely the analogue of the scheme (4.23) with perturbed coefficients as in (4.27)which approximates the process (4.27) with perturbed coefficients bε , σε :(RtRtε,hε,hε,hε,hXtε,h = x + 0 bε (Xφ(s), Yφ(s))ds + 0 σε (Xφ(s), Yφ(s))dWs ,R(4.36)tYtε,h = y + 0 Xsε,h ds.for t ∈ [0, tj ), 0 < j ≤ N , where φ(t) = ti ∀t ∈ [ti , ti+1 ).Recall first from the Section 4.2.2 that we have the following representations for the densities phand phε :ph (tj , (x, y), (x0 , y 0 )) =jX(r)p̃h ⊗h Hh (tj , (x, y), (x0 , y 0 )),r=0phε (tj , (x, y), (x0 , y 0 )) =jX(r)p̃hε ⊗h Hε,h (tj , (x, y), (x0 , y 0 )),r=060ε,(r)(r)where Hhis defined analogously to Hhperturbed counterparts in ε.in (4.25) with Lh , L̃h , p̃h changed respectively by theirTheorem 4.3.5.

Fix T > 0 and let us define a time-grid Λh := {(ti )i∈[[1,N ]] }, N ∈ N∗ . Under (AD),there exists C ≥ 1, c ∈ (0, 1] s.t. for all 0 < tj ≤ T, ((x, y), (x0 , y 0 )) ∈ (R2d )2 , q ∈ (4d, +∞]:|pεh − ph |(tj , (x, y), (x0 , y 0 )) ≤ C∆dε,γ,q pc,K (tj , (x, y), (x0 , y 0 )),where pεh (t, (x, y), (., .)), ph (t, (x, y), (., .)) respectively stand for the transition densities at time t ofequations (4.23), (4.36) starting from (x, y) at time 0.The closeness of "main" parts p̃h and p̃hε in the above expansions can be derived analogously toLemma 1 [KKM17] as the difference between two Gaussian densities with the small differences inmeans and covariances. The only point we would like to emphasize - the Kolmogorov-like densitypc,K which stands in the bounds due to the control for the scheme transition density in the degeneratecase.

The complete proof could be found in [LM10], Theorem 2.1, (b).Lemma 4.3.6 (Control and Comparison of the densities and their derivatives). There exist c1 ≥1, c ∈ (0, 1] s.t. for all 0 < tj ≤ T, (x, y), (x0 , y 0 ) ∈ R2d and all multi-index α, |α| ≤ 4,|Dxα p̃h (tj , (x, y), (x0 , y 0 )) − Dxα p̃hε (tj , (x, y), (x0 , y 0 ))| ≤c1 ∆dε,σ,γ pc,K (tj , (x, y), (x0 , y 0 ))|α|/2.tjwhere the last inequality holds for all η ∈ (0, γ) due to the mollification procedure.Proof. According to the definitionp̃hε (tj , (x, y), (x0 , y 0 )) =1G (Vjε )−1/2 ε )1/2t2ddet(Vjj0x√−xtj0y −y−xtj ,(4.37)3/2tjwhereVjε = 1tjR tj1t2j 0R tjãεφ(s) ds0ãεφ(s) (tj − s)dsR tj ε1ãφ(s) (tj − s)dst2j 0Rtj1ãεφ(s) (tj − s)2 dst3j 0and ∀z ∈ R2d , G(z)= exp(−|z|2 /2)(2π)−d stands for the density of the standard Gaussian vector ofR2d .

We emphasize that, in (4.37) we introduced the matrix Vjε which is non-degenerate and hasorder one, i.e. there exists c := c(AD) ≥ 1 s.t. c−1 I2d ≤ Vj ≤ cI2d . The matrix Vjε then acts on the x0 −x √tjcomponents renormalized at their intrinsic scales, namely  y0 −y−xtj .3/2tjTaking the result from Lemma 4.3.6, the control for the difference |p̃h − p̃hε |(tj , (x, y), (x0 , y 0 )) comesfrom the closeness of two Gaussian densities with the same mean and slightly different covariancematrices Vj and Vjε , recalling that by the definition Vj0 is equal to Vj .As |detVj − detVjε | ≤ C(T, d)∆dε,σ,γ for any j ≤ N , where C(T, d) stands for the constant whichdepends only on the fixed time T and the dimension d.

Also due to the definition of detVj , it hasthe first order in time.61Thus,|p̃h − p̃hε |(tj , (x, y), (x0 , y 0 ))1111≤− exp − hVj−1 1/22det(Vjε )1/2 (2π)d t2dj det(Vj ) x0 −x  √11tj− hVj−1  y0 −y−xt,exp+jε )1/2 2det(V(2π)d t2d3/2jjtj x0 −x   x0 −x   √√1tjtjε −1 i 00− exp − h(Vj ),y −y−xtjy −y−xtj23/23/2tj0x√−xtjy 0 −y−xtj ,3/2tj0x√−xtjy 0 −y−xtj0x√−xtjy 0 −y−xtji3/2tji3/2tjtj00≤ C(T, d)∆ε,σ,γ pc,K (tj , (x, y), (x , y )),where the difference between two exponents of scalar products can be controlled as usual - using thefirst order Taylor expansion.

Dealing with α : |α| > 0 brings us additional polynomials multipliedwith each exponents - the same as for the frozen densities for the diffusions.Lemma 4.3.7 (Control of the One-Step Convolution for the Chain). For all β ∈ (0, γ), 0 < ti ≤ T,(x, y), (x0 , y 0 ) ∈ R2d there exists Cβ such that:|Hh (ti , (u, v), (x0 , y 0 )) − Hh,ε (ti , (u, v), (x0 , y 0 ))| ≤Cβ ∆dε,γ,∞1−γ/2tipc,K (ti , (u, v), (x0 , y 0 ))Proof.

1. One step transition.Note that if ti = h, the transition probability p̃h (ti − h, (·, ·), (x0 , y 0 )) is the Dirac measure δx0 ,y0 sothatHh (h, (x, y), (x0 , y 0 )) =−1hhhhhhhhhE[δx0 ,y0 (Xh , Yh )|X0 = x, Y0 = y] − E[δx0 ,y0 (X̃h , Ỹh )|X̃0 = x, Ỹ0 = y] ,−1h0 0h0 0=hp (h, (x, y), (x , y )) − p̃ (h, (x, y), (x , y )) .As ph (h, (x, y), (x0 , y 0 )), p̃h (h, (x, y), (x0 , y 0 )) are Gaussian densities, one can get(h1/2 σ(x, y))−1 (x0 − x − b(x0 , y 0 )h)√ 3/20G√2 3(h σ(x, y))−1 (y 0 − y − x+x2 h)Hh (h, (x, y), (x0 , y 0 )) = h−1 (2 3)d ×h2d (det(a(x, y)))1/200(h1/2 σ(xh , y h ))−1 (x0 − x)√G0002 3(h3/2 σ(xh , y h ))−1 (y 0 − y − x+x2 h)−,h2d (det(a(xh0 , y h0 )))1/200where (xh , y h ) := (x0 , y 0 − x0 h).62Applying the same technique for the perturbed version of the kernel function we get(h1/2 σε (x, y))−1 (x0 − x − bε (x, y)h)√ 3/20G√2 3(h σε (x, y))−1 (y 0 − y − x+x2 h)Hh,ε (h, (x, y), (x0 , y 0 )) = h−1 (2 3)d ×2d1/2h det(aε (x, y))001/2(h σε (xh , y h ))−1 (x0 − x)√ 3/2G0002 3(h σε (xh , y h ))−1 (y 0 − y − x+x2 h).−h2d (det(aε (xh0 , y h0 )))1/2As a result, the difference between kernel functions in the case of one-step transition could beestimated as the differencebetween Gaussian h0 densities with close coefficients as in the Chapter 4.

xx ≤ |x0 − x|(1 + h ) + |y 0 − y − x+x0 h| it follows thatAlso due to the fact that −0h22yy∃c > 0, C ≥ 1 s.t|Hh (h, (x, y), (x0 , y 0 )) − Hh,ε (h, (x, y), (x0 , y 0 )| ≤ Ch−1+γ/2 ∆dε,γ,∞ pc,K (h, (x, y), (x0 , y 0 )).Case ti > h. Recall that for all 0 < i ≤ NHh (ti , (u, v), (x0 , y 0 )) =Z h−1ph − p̃h (h, (u, v), (w, z))p̃h (ti − h, (w, z), (x0 , y 0 ))dwdz.(4.38)R2d(4.39)0Set (xh , yh ) := (x, y + hx), (x0h,i , yh,i) := (x0 , y 0 − x0 ti ).

Define ∀(u, v) ∈ R2d , B h (u, v) :=h1/2 σ(u, v)0b(u, v)hh√.,Σ(u,v)=b(u, v)h2 /2h3/2 σ(u, v)/2 h3/2 σ(u, v)/(2 3) 0x0 02d 30 0hIntroducing for all (x, y), (w, z), (x , y ) ∈ (R ) transitions: Ph (w, z), (x , y ) := Σ (w, z) 0 , Th (x, y), (w, z), (xyB h (x, y) + Ph (w, z), (x0 , y 0 ) , we can rewrite (4.39)("h×p̃ti − h,"− p̃hti − h,xhyhxhyhHh (ti , (x, y), (x0 , y 0 )) = h−1!+ Th (x, y), (x, y), (u, v) , (x0 , y 0 )+ Ph− p̃h ti − h,!0(x0h,i , yh,i), (u, v)00, (x , y )63Zh− p̃ti − h,xhyhdudvG(u, v)!#R2dxhyh, (x0 , y 0 )!#)00, (x , y ).According to the Taylor expansion at order one:× Dx p̃Hh (ti , (x, y), (x0 , y 0 )) = h−1! ti − h, (xh , yh ) + ηTh (x, y), (x, y), (w, z) , (x0 , y 0 )h−Dx p̃hti − h, (xh , yh ) + ηPh0(x0h,i , yh,i), (w, z)!00, (x , y )× ThZZR2d(x)(x, y), (x, y), (w, z)h−1ZZti − h, (xh , yh ) + ηTh× Dy p̃hDy p̃ti − h, (xh , yh ) + ηPh0(x0h,i , yh,i!00, (w, z)), (x , y )dη0(y)! 0 0(x, y), (x, y), (w, z) , (x , y ) × Th ((x, y), (x, y), (w, x))1dwdzG(w, z)R2dhdη0(x) 0× Ph ((x0h,i , yh,i), (w, z))+1dwdzG(w, z)− (y) 0× Ph (x0h,i , yh,i), (w, x):= (M1h + R1h )(ti , (x, y), (x0 , y 0 )),where Dx , Dy denote respectively the differentiation w.r.t.

the d first components x = (x1 , . . . , xd ) ∈Rd and the d second components y = (y1 , . . . , yd ) ∈ Rd of the point (x, y) in R2d .As we are interested in the difference |Hh − Hh,ε |(ti , (u, v), (x0 , y 0 )) it is enough to estimate thecloseness of R1h , R1h,ε and M1h , M1h,ε .We need to recall two following controls which has been mentioned before in (4.17). Let µ =(µ1 , .

. . , µd ) ∈ Nd , ν = (ν1 , . . . , νd ) ∈ Nd be multi-indices. We have, ∃c > 0, C ≥ 1, ∀(µ, ν), |µ| ≤3, |ν| ≤ 4, ∀0 < i ≤ N, (x, y), (x0 , y 0 ) ∈ R2d ,−(|Dxν Dyµ p̃h (ti , (x, y), (x0 , y 0 ))| ≤ Cti|ν|32 + 2 |µ|)pc,K (ti , (x, y), (x0 , y 0 )).Observe as well that there exists C > 0 s.t.(x)(x)000|Th (x, y), (x, y), (w, z)− Ph (xh,i , yh,i ), (w, z)| ≤ C(h + |(x, y) − (x0h,i , yh,i)|γ h1/2 |(w, z)|),(y)(y)00|Th (x, y), (x, y), (w, z)− Ph (x0h,i , yh,i), (w, z)| ≤ C(h2 + |(x, y) − (x0h,i , yh,i)|γ h3/2 |(w, z)|)0since b(·, ·) is bounded and the difference between Σ(x, y) and Σ(x0h,i , yh,i) can be controlled due tothe Hölder continuity.!h0 0As in the article [LM10] expanding terms Dx p̃ ti , (xh , yh ) + ηTh (x, y), (x, y), (w, z) , (x , y )!and Dy p̃h ti , (xh , yh ) + ηTh (x, y), (x, y), (w, z) , (x0 , y 0 )at order 2 around (xh , yh ) in M1h one canget:Hh (ti , (x, y), (x0 , y 0 )) = H(ti , (x, y), (x0 , y 0 )) + (R1h + R2h )(ti , (x, y), (x0 , y 0 ))where, we have denoted, with a slight abuse of notation H(ti , (x, y), (x0 , y 0 )) = (L−L̃)p̃h (ti , (x, y), (x0 , y 0 ))whereas from the continuous case H(ti , (x, y), (x0 , y 0 )) = (L − L̃)p̃(ti , (x, y), (x0 , y 0 )).

Pay attentionthat a priori, p̃h (ti , (x, y), (x0 , y 0 )) 6= p̃(ti , (x, y), (x0 , y 0 )). The only difference between those two objects is in the covariance matrices for which the backward transport of the final point is taken in64continuous time in p̃ and in discrete time in δph .R2h (ti , (x, y), (x0 , y 0 )) := h−b(x0 , y 0 ), Dx p̃h ti − h, (xh , yh ), (x0 , y 0 ) i +()1002 h0 0Tra(x, y) − a(xh,i , yh,i ) Dx p̃ ti − h, (xh , yh ), (x , y )2The difference between |H − Hε |(ti , (x, y), (x0 , y 0 )) can be controlled as in (4.33).

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
848,73 Kb
Высшее учебное заведение

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6417
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее