Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1137347), страница 16

Файл №1137347 Диссертация (Parametrix Method and its Applications in Probability Theory) 16 страницаДиссертация (1137347) страница 162019-05-20СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

There exist c ∈(0, 1], c3 ∈ (0, 1] such that for 0 < ti ≤ T and all (x, y), (x0 , y 0 ) ∈ R2d1−γpc,K (ti , (x, y), (x0 , y 0 ))|H − Hε |(ti , (u, v), (x0 , y 0 ))| ≤ 1 ∨ T 2 c3 ∆dε,γ,∞.(ti )1−γ/2Using the definition of R1h (ti , (x, y), (x0 , y 0 )) and the telescoping sums combined with bounds for thederivatives of the frozen transition density one can get:ZZ 1h,εh0 0−1dη| R1 − R1 (ti , (x, y), (x , y ))| = hdwdzG(w, z)0R2d! (y)h0 0× Dy p̃ ti − h, (xh , yh ) + ηTh (x, y), (x, y), (w, z) , (x , y ) × Th ((x, y), (x, y), (w, x))!0ti − h, (xh , yh ) + ηPh (x0h,i , yh,i), (w, z) , (x0 , y 0 ) ×−Dy p̃h−1ZZ−hdwdzG(w, z)R2d× Thε× Phε1dηDy p̃hεti − h, (xh , yh ) +ηThε0Ph ((x0h,i , yh,i), (w, x))!(y) !0 0(x, y), (x, y), (w, z) , (x , y )0!!(y)0(x, y), (x, y), (w, x)− Dy p̃hε ti − h, (xh , yh ) + ηPhε (x0h,i , yh,i), (w, z) , (x0 , y 0 )!(y) 1−γpc,K (ti , (x, y), (x0 , y 0 ))002c2 ∆dε,γ,∞.(xh,i , yh,i ), (w, x)≤ 1∨T1−γ/2tiAlso the difference |R2h − R2h,ε |(ti , (x, y), (x0 , y 0 )) can be held according to the boundedness ofb(·, ·), bε (·, ·), Hölder properties of a(·, ·), aε (·, ·) and bounds for the derivatives |Dxα p̃h ti −h, (xh , yh ), (x0 , y 0 ) |.65h,εh| R2 − R2 (ti , (x, y), (x0 , y 0 ))| =0 00 0h0 0hbε (x , y ) − b(x , y ), Dx p̃ ti − h, (xh , yh ), (x , y ) i!+hbε (x0 , y 0 ), Dx p̃hε − Dx p̃hti − h, (xh , yh ), (x0 , y 0 ) i(10000− Tra(x, y) − a(xh,i , yh,i ) − aε (x, y) + aε (xh,i , yh,i )2×Dx2 p̃h ti − h, (xh , yh ), (x0 , y 0 )(!)1002 h2 h0 0− Traε (x, y) − aε (xh,i , yh,i )Dx p̃ε − Dx p̃ti − h, (xh , yh ), (x , y )2≤∆dεγ∞ pc,K (ti − h, (xh , yh ), (x0 , y 0 )).(ti − h)1−γ/2Thus, we finally have proved the Lemma.Lemma 4.3.8 (Difference of the iterated kernels).

For all ti , i ∈ (0, j] ,tj ≤ T , (x, y), (x0 , y 0 ) ∈ R2dand r ∈ N:(r)(r)|(p̃h × Hh − p̃hε × Hh,ε )(ti , (x, y), (x0 , y 0 ))|(r+2)γrγ22ttii≤ C r ∆dε,γ,∞+pc,K (ti , (x, y), (x0 , y 0 )). Γ 1 + rγΓ 1 + (r+2)γ 2(4.40)2Proof. Observe that Lemmas 4.3.6 gives (4.40) for r = 0. Let us assume that it holds for a givenr ∈ N∗ and let us prove it for r + 1.Let us denote for all r ≥ 1,(r)ηr (ti , (x, y), (x0 , y 0 )) := |(p̃h ⊗ H (r) − p̃hε ⊗ Hh,ε )(ti , (x, y), (x0 , y 0 ))|.

Write(r)(r)ηr+1 (ti , (x, y), (x0 , y 0 )) ≤ (p̃h ⊗ Hh − p̃hε ⊗ Hh,ε ) ⊗ Hh (ti , (x, y), (x0 , y 0 ))(r)+ p̃hε ⊗ Hh,ε ⊗ (Hh − Hh,ε )(ti , (x, y), (x0 , y 0 ))(r) ≤ ηr ⊗ |Hh | (ti , (x, y), (x0 , y 0 )) + p̃hε ⊗ Hh,ε ⊗ |(Hh − Hh,ε )| (ti , (x, y), (x0 , y 0 )).Thus,from the induction hypothesis, similarly to Lemma 4.3.4, we get the result.Through the Lemma 4.3.8 one can prove the Lemma 4.3.5.4.4Weak errorIn the same manner as in the article [KM17] we would like to consider the analogue to the differencebetween the degenerate diffusion and it’s Euler scheme in the case of non-smooth coefficients.66Remark 4.4.1.

We would like to emphasize that for our error controls, we need to consider γ/2for the Hölder index of the degenerate second variable. According to the existing literature, see e.g.Lunardi [Lun97] or Priola [Pri09], concerning Schauder estimates for PDEs associated with generatorsderiving from (4.9), one could expect this regularity to be γ/3 which corresponds to the homogeneityindex of the degenerate variable (see again the above references or Bramanti et al.

[BCLP10] or[Men18] for some related applications to harmonic analysis). The current index appears through ouranalysis because of some specific properties of the model, namely the increment over time step ofthe degenerate component needs to be handled (unbounded coefficient).

This precisely leads to theindicated restriction (see Theorem 4.5.1 and its proof).There are two kinds of quantities we would be interested in while studying approximations of theSDE’s solution. First, we can focus on the analogue to (1.4):Ew (f, (x, y), T, h) := E(x,y) [f (XTh , YTh )] − E(x,y) [f (XT , YT )],(4.41)where f is a test function that lies in a suitable functional space. The second quantity we will beinterested in concerns directly the difference of the densities. We have indicated above that the Eulerscheme (4.23) has a density enjoying Gaussian bounds.

We can refer to the Chapter 4 to justify that,under the current Assumptions (AD), the diffusion in (4.9) itself has a density. The existence of thedensity also follows from the well-posedness of the martingale problem associated with the generatorof (4.9) and the estimates in Theorem 4.4.2.

We will try to quantify, for a given time t ∈ {(ti )i∈[[0,N ]] },in terms of h the differenceEd ((x, y), (x0 , y 0 ), t, h) := (p − ph )(t, (x, y), (x0 , y 0 )),(4.42)where p(t, (x, y), (x0 , y 0 )) (resp. ph (t, (x, y), (x0 , y 0 )) denotes the density of the unique weak solution ofthe SDE (4.9), at time t and point (x0 , y 0 ) when the starting point at time 0 is (x, y) (resp. X h givenby the Euler scheme (4.23) at time t and point (x0 , y 0 ) when the starting point at time 0 is (x, y)).To perform the further analysis we have to assume more about Hölder properties of coefficientsas it has been already mentioned in Remark 4.4.1. Namely, instead of (AD3), we assume for someγ ∈ (0, 1] , κ,γγ/2|b(x, y) − b(x0 , y 0 )| + |σ(x, y) − σ(x0 , y 0 )| ≤ κ |x − x0 | + |y − y 0 |.and denote that as (ÂD3).

Thus, we say that assumption (ÂD) holds when conditions (AD1),(AD2),(ÂD3) are in force.Remark 4.4.2. Due to the boundedness of coefficient (ÂD3) is included in (AD3), meaning that allprevious results, achieved under (AD3) still hold under (ÂD3).Our first main result, which we have already mentioned in Chapter 1, is the following theorem.Theorem 4.4.1. Assume (ÂD) holds and fix T > 0. For any test function f ∈ C β,β/2 (R2d )(β−Hölder in the first variable and β/2−Hölder in the second variable functions) for β ∈ (0, 1],there exists C > 0, such that for E 1 as in (4.41):|Ew (f, (x, y), T, h)| ≤ Chγ/2 (1 + |x|γ/2 ).Rt,(x,y)t,(x,y)Proof.

Denote, using Markovian notations, v(t, x, y) := E[f (XT, YT)] = R2d p(T −t, (x, y), (x0 , y 0 ))f (x0 , y 0 )dx0 dy 0 .Now, well posedness of the martingale problem yields that v is actually a weak solution of the PDE:((∂t v + Lv)(t, x, y) = 0,(4.43)v(T, x, y) = f (x, y), (x, y) ∈ R2d ,67where L stands for the generator of (4.9) at time t, i.e. for all ϕ ∈ C02 (R2d , R), (x, y) ∈ R2d ,1Lϕ(x, y) = b(x, y) · ∇x ϕ(x, y) + x∇y ϕ(x, y) + Tr(a(x, y)Dx2 ϕ(x, y)).2Pay attention that, even though we have good controls on the spatial gradients for the non-degeneratevariables, see again Theorem 4.4.2 below, in the current degenerate setting this does not yield thatv is a classical solution to (4.43). Indeed, it does not seem to be an easy task to directly controlpointwise, under our mild Hölder assumption (ÂD) 1 , the derivatives w.r.t. degenerate variable of thedensity p expressed as a convergent parametrix sum (see once more the proof of Theorem 4.4.2 for theparametrix expansion of the density).

We also mention that similar features appear in the papers whohandle Schauder estimates for PDEs related with (4.9). In [Lun97] and [Pri09] the derivatives w.r.t.to the non-degenerate variable are controlled up to order 2, whereas for the degenerate variable(s)the bounds obtained are for Hölder moduli of continuity of v (w.r.t. to those variables).To circumvent this difficulty we need to introduce a smoothing procedure of the coefficients.Mollification procedure.Let us specify the mollification procedure. Namely, for a small parameter ε, we smooth suitably thecoefficients and the function f introducing:Rbε (x, y) := b ? ρε (x, y) = R2d b(u, v)ρε (x − u, y − v)dudv,Rσε (x, y) := σ ? ρε (x, y) = R2d σ(u, v)ρε (x − u, y − v)dudv,Rfε (x, y) := f ? ρε (x, y) = R2d f (u, v)ρε (x − u, y − v)dudv,(4.44)where ? stands for the spatial convolution and ρε is a spatial mollifier, i.e.Zρε (x, y) = ε−3d ρ(x/ε, y/ε2 ), ρ ∈ C ∞ (R2d ),ρ(x, y)dxdy = 1, |supp(ρ)| ⊂ K,R2d2dfor some compact set K ⊂ R .According to the notations and the Hölder and boundness properties of the coefficients one canprove:Z2(b(x, y) − b(x − uε, y − vε )ρ(u, v)dudv .|b − bε | ≤ R2dFrom the Hölder continuity of b:sup|(b − bε )(x, y)| ≤ Cρ εγ , Cρ := κ(x,y)∈R2dZ(|u|γ + |v|γ/2 )ρ(u, v)dudv.R2dThe same analysis can be performed for σε and fε so that σε and fε satisfies Hölder conditions.This gives|b − bε | + |σ − σε |≤ Cεγ ,|f − fε |≤ Cεβ .(4.45)As the result we get the following controls for closeness of coefficients:1 Observe that if the coefficients were smooth, the Konakov and Mammen trick would also give the pointwise controlson the derivatives w.r.t.

y.68|b(x, y) − bε (x, y)| ≤ Cεγ ,sup(x,y)∈R2d|f (x, y) − fε (x, y)| ≤ Cεβ ,sup(x,y)∈R2d∀η ∈ (0, γ),sup|σ(x, y) − σε (x, y)| + |(σ − σε )|η(x,y)∈R2d≤ Cη (εγ + εγ−η ).Let us introduce a suitable distance:∀(x, y), (x0 , y 0 ) ∈ (Rd )2 , d̂ (x, y), (x0 , y 0 ) := |x − x0 | + |y 0 − y|1/2 .(4.46)γNamely, a measurable function f is in Cb,d(Rd , Rd ⊗ Rd ) if|f |d̂,γ := sup |f (x)| + [f ]d̂,γ , [f ]d̂,γ :=x∈Rdsup(x,y)6=(x0 ,y 0 )∈R2d|f (x, y) − f (x0 , y 0 )|γ < +∞.d̂ (x, y), (x0 , y 0 )Following the arguments of Chapter 4 since we can control the closeness between the transitiondensities corresponding to the SDEs with mollified and non-mollified coefficients, it is then possibleto control the difference between transition densities of the corresponding diffusions.

Характеристики

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

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. 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
6381
Авторов
на СтудИзбе
308
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее