Теория случайных процессов
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Основы математики
Издательство:
Физматлит
Год издания: 2005
Кол-во страниц: 400
Дополнительно
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 01.03.01: Математика
- 01.03.03: Механика и математическое моделирование
- ВО - Магистратура
- 01.04.01: Математика
- 01.04.03: Механика и математическое моделирование
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Булинский А.В. Ширяев А.Н. Теория случайны х процессов МОСКВА ФИЗМАТЛИТ ®
УДК 519.216.2 ББК 22.171 Б 90 Бул и н с к и й А. В., Ш и р я е в А. Н. Теория случайных процессов. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. — 400 с. — ISBN 978-5-9221-0335-0. Книга создана на основе лекций, прочитанных авторами в разные годы на механикоматематическом ф-те МГУ им. М. В. Ломоносова. Материал значительно превышает рамки учебного курса, чтобы дать более глубокое представление о разнообразных разделах теории и ее применениях. Сложные доказательства вынесены в «Приложения». «Дополнения и упражнения» помогают в усвоении материала. Для профессорско-преподавательского состава, научных работников, аспирантов и студентов старших курсов университетов. Ил. 19. Библиогр. 198 назв. ISBN 978-5-9221-0335-0 c⃝ ФИЗМАТЛИТ, 2003, 2005 c⃝ А. В. Булинский, А. Н. Ширяев, 2003, 2005
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 I. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 , . . . . . . , , , {, . -B T . . . . (R n ; B(R n )). . B T T . . . . . I I. . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 . . (). . . . . . . . . . .
I I I. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 . . (). . . , . -F , , . . . . , [0; t]. . . IV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 , , . . . . . . . . . (). . . . {. L 1 (; F ; P). . . . V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 . . . . C (T ; S). . . {. , . . . , . . {. VI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 . R d . . , . . . d-. , 5 . . . . . Q (P(t)) t>0 . . Q . . , . VI I. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 -. , . , . . . . {. . L 2 (). . . . . . . . {. VI I I. . . . . . . . . 276 . . . . . {. . . 1. . . . . . . . . . . . 317 2. . . . . . . . . . . . . . 323 3. . . . . . . . 327 4. {. . . . . . . 337 5. {. . . . . . 340 6. . . . . . . . . . . . . . . . 344 7. . . . . . . . . . 354 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
, -. . . . 6-(4-) (5-). , . | . . \" . , \" . . . [34] \" . , , (, ). \" , , . , , , . {, (), , . , , , , {, , . . , , , , , , , 7 {, . . | , . 200 . , , [85]. . I , , . I I , . I I I . IV, VI VI I , . V , , . VI I I (, ) . . , , , , | . . \" . () () , , (I I.10) | (10) I I, (6.2) { (2) 6. . \" , . , -. . . . , . . . . 02-01-14077. . . , . . -. . . := \" N | , N = N [ f1g, Q | , Z | , Z + | , R | , R = R [ f1g, C | , a; b 2 R, a ^ b = min fa; bg, a _ b = maxfa; bg, a + = maxfa; 0g, a = maxfa; 0g, [a] | a, sgn a | , A | A, 1 A | A, [A] | A (), @ A | A (), (S; ) | S , B r (x) | r x, C (T ; S) | T S, C 1 0 (R m ) | , k k H | () H , (; F ; P) | , E | , D | , cov (X ; Y ) | X Y , E (X j A ) | X -A , X 2 F j B , X -F B, fM g | -, M S (S), B(S) | -S, B T | -(S t ; B t ), t 2 T , P X (PX 1 La w (X )) | X , fX t , t 2 T g | -, X t , t 2 T ((; F ; P)), Q n = ) Q | Q n Q, X n D ! X | X n X , X n P ! X | X n X , mes | , N(a; C ) | a C , W = fW (t), t > 0g | (), F = (F t ) t2T | , F X = (F X t ) t2T | X = fX t , t 2 T g, P (s; x; t; B ) | , p i;j (t) | .
I . , . . . . . . , , , {, . -B T . . . . (R n ; B(R n )). . B T T . . . . . x 1. , , , , , , ., . , \"? (, . .), , . , , , . , , , , . 1827 . (R. Bro wn) . , , . 19 | 20 , . , -. 12 . . , . . . , . , . , . , . , . , . , . , . , . . , . . . 1997 . . , , . , , , , . 1 . , , , , . , \" , , : G R d , (). 2 . , \" . , , , , , , . ? , , (, , .), , (). 3 . : t t + s (s > 0). , , , (-, ). 4 . , , (), , . ? , , . , {, () ". 5 . , . , , \" , , , , . , 3 {5 . -, . I. . 13 , -, . , , . , . , . . (x 2), (x 6), (x 7) x 9, , x 8. , (x 12) , . 2 (x 15). x 2. , , (; F ; P), .. (; F ) P. , | , -(). -, -. , , , -, . P, , | , P() = 1. . , S. (; F ) (S; B) | (6= ? S 6= ?). 1. X : ! S F j B-(X 2 F j B), X 1 (B) F , .. X 1 (B ) := f! : X (! ) 2 B g 2 F B 2 B. F j B-S. M S fM g -S, M . S | , , , , , -B(S) -fM g, M | S. S = R k (), B = B(R k ) k > 1 X (F j B-) , k = 1, () . X | (; F ), F j B(R)-X , , F -.
. . , . . 1. X : ! S (X --) M | S. X 2 A j fM g, A := fX 1 (M )g. fX 1 (M )g = X 1 (fM g): . , D = fD S : X 1 (D ) 2 A g -, A --. M D . , fM g D , , X 2 A j fM g, . . X 1 (fM g) A . , X 1 (M ) X 1 (fM g), X 1 (fM g) -. A = fX 1 (M )g X 1 (fM g). , A = X 1 (fM g). 1. -F . X 1 (M ) F , X 2 F j fM g. 1 fX 1 (M )g F : , B = fM g F j B-X B, , X 1 (B ) 2 F B M . X R k (, ) , z = (z 1 ; : : : ; z k ) 2 R k f! : X (! ) 6 z g := f! : X 1 (! ) 6 z 1 ; : : : ; X k (! ) 6 z k g 2 F : 1. , -, . A = fX t ; t 2 T g, X t : ! S t , (S t ; B t ) | , t 2 T , , A | -, X t 2 A j B t t 2 T . , A = fX 1 t (B t ) : B t 2 B t ; t 2 T g X t 2 F j B t t 2 T , , , A F . x 3. -. -C S, , . . A; B 2 C , A \ B 2 C (C S). -D S : S 2 D A; B 2 D , A B , B n A 2 D , , A n 2 D , n 2 N , A n " A . . A n A n+1 , n 2 N , A = 1 S n=1 A n , A 2 D . K S () -fK g -fK g S, K . M S -, M -.
. I. . 15 1 (). -C -D S , C D . fC g = fC g D . . , D = fC g. , D -, D -, C . , , A \ B 2 D , A; B 2 D . B 2 C F B = fA S : A \ B 2 D g. F B -C F B . D = fC g F B . , A \ B 2 D A 2 D B 2 C . A 2 D G A = fB S : A \ B 2 D g. , D G A A 2 D . , D fC g fC g. , fC g fC g. 1 . . . . . -D -. , , . 2. (; F ) P Q, F = fC g, C -. P Q F , P = Q C . . . , A 2 F , P(A) = Q(A), -. 3. (; F ; P) | A | F . C 2 fA g inf A2A P(C 4 A) = 0; (1) C 4 A = (C n A) [ (A n C ). , C 2 fA g " > 0 A " 2 A , P(C 4 A " ) < ", jP(C ) P(A " )j < ". . C A , -, (1). , , (1), -. 1. 4 (). S | Q | B(S). B Q(B ) = sup F Q(F ) = inf G Q(G); (2) F B , | G B .
. . , . . . | S (x; D ) = inf f(x; y ) : y 2 D g, x 2 S, D S. > 0 F F = fx 2 S : (x; F ) < < g. , F | F # F # 0. (2) B . (. [2, . 16]), B , (2), -. , B(S) | -, S. x 4. (; F ; P). N | , C 2 N ( ) 9 D 2 F : C D P(D ) = 0. F | A [ C , A 2 F C 2 N . , F -(F P). P -F P(A [ C ) = P(A); A 2 F ; C 2 N (3) (N ). , P F . , F = A [ C = B [ D , A; B 2 F C ; D 2 N , P(F ) = P(A) = P(B ). (; F ; P) (P) (; F ; P). , , F P (N ). -A F , P-N , -A (P) = A [ N (A (P) , (3)). , A (P) = fA ; N g. , P A P -F -A F A P A , , , -, A (P) . (; F ; P) , A (P) A . x 5. . 5. (M ; G ) | , (S; ) | -B(S). h n : M ! S, h n 2 G j B(S) n = 1; 2; : : : . h n (x) ! h(x) x 2 M , . . (h n (x); h(x)) ! 0 n ! 1. h : M ! S G j B(S)-. . B 2 B(S) fx : h(x) 2 B g = 1 \ k =1 1 [ m=1 \ n>m fx : h n (x) 2 B (1=k ) g 2 G ; B (") = fx 2 S : (x; B ) < "g, (x; B ) = inf f(x; y ) : y 2 B g. 1. . I. . 17 6. 5 (M ; G ) P h n (x) ! h(x) n ! 1 P-.. x 2 M (. . P(x 2 M : h n (x) 9 h(x), n ! 1) = 0). h G j B(S)-, G | G P. . h n (x) ! h(x), n ! 1, x 2 M 0 , P(M 0 ) = 1. z 0 2 S e h n (x) = h n (x) x 2 M 0 e h n (x) = z 0 x 2 M n M 0 , n 2 N . e h n (x) ! e h (x) x 2 M , e h(x) = h(x) x 2 M 0 e h (x) = z 0 x 2 M n M 0 . , e h n 2 G j B(S). 5 , e h G j B(S)-. , B 2 B(S) h 1 (B ) = fM 0 \ e h 1 (B )g [ f(M n M 0 ) \ h 1 (B )g 2 G ; M 0 2 G , e h 1 (B ) 2 G (M n M 0 ) \ h 1 (B ) M n M 0 , P(M n M 0 ) = 0. 7. (; F ; P) -A F . Y (! ) A -, A -Z (! ) , Y = Z (P-..), . . P(! 2 : Y (! ) 6= Z (! )) = 0. . Y 2 A j B(R). \" Y n (! ) = 2 n 1 X k =2 n k n2 n 1 f! : Y (! )2(k n2 n ;(k +1)n2 n ]g (! ); n 2 N ; (4) , , 1 B ( ) { B , 1 B (x) = 1; x 2 B ; 0; x = 2 B : (5) (1 B (x) 1 fB g.) , Y n (! ) ! Y (! ) n ! 1 ! 2 , Y n 2 A j B(R), n 2 N . -A f! : Y (! ) 2 (k n2 n ; (k + 1)n2 n ]g = A n;k [ C n;k ; A n;k 2 A , C n;k 2 N (k = 2 n ; : : : ; 2 n 1, n 2 N ). A = 1 [ n=1 2 n 1 [ k =2 n A n;k : A 2 A P(A) = 1. Z n (! ) = 1 A (! ) 2 n 1 X k =2 n k n2 n 1 A n;k (! ); ! 2 ; n 2 N :
. . , . . , Z n 2 A j B(R), Z n = 0 ! = 2 A (n 2 N ) Z n (! ) ! Y (! ) n ! 1 ! 2 A. 5 Z = 1 A Y 2 A j B(R). , Z = Y (P-. .). , Z . Z 2 A j B(R) Y = Z . . (. . P-. .). Z n = Z , n 2 N . Z n ! Y . . n ! 1, 6 Y 2 A j B(R), . x 6. . (; F ) (S; B) | , (; F ) P. X : ! S F j B-. 2. , , X B, P X P X (B ) := P(X 1 (B )); B 2 B: (6) X PX 1 , La w (X ) La w (X j P), , P . P X P () X . . 1 , F j B-, (; F ; P) S, (S; B), , . , X P X . 8. Q (S; B) X . = S, F = B, P = Q X (! ) = ! (). x 7. . 3. X = fX (t), t 2 T g X (t), t 2 T (; F ), .
. I. . 19 , , . , X (t), t 2 T , (; F ). , X (t), t 2 T , , . , (S t ; B t ) t2T . X = fX (t), t 2 T g X = X (t; ! ), T , t 2 T S t F j B t -(X (t; ) : ! S t ). X = X (t; ! ) , (; F ) (S t ; B t ) t2T . X = fX (t), t 2 T g, t 2 T , , X (t; ! ) = (! )f (t); | , (; F ; P), f : T ! R. , , , . 4. ! X ( ; ! ), X (t; ! ), t 2 T , , . ! X (t) X t , . T R = = (1; 1), t 2 T . T | , , , , , T Z = f: : : ; 1; 0; 1; : : : g { . T R d , d > 1, X . , () X = fX t , t 2 T g T 0 T . , X = fX t , t > 0g > 0, . . Y = fX n , n = 0; 1; 2; : : : g. , , T R d (d > 1), (T -). , fX t , t 2 U g fX t , t 2 V g U; V T . (T R). , , T (S t ; B t ) t2T , , . , 20 . . , . . () . (, ) , , , . ., . x 8. , (; F ; P), -(), . 5. (, , -) A 1 ; : : : ; A n F (n > 2) (), P(A 1 A n ) = P(A 1 ) P(A n ) (7) A k 2 A k , k = 1; : : : ; n. A t F (2 A t ), t 2 T , , A t 1 ; : : : ; A t n n > 2 t 1 ; : : : ; t n 2 T . 9. -M 1 ; : : : ; M n F (n > 2). -fM 1 g; : : : ; fM n g. -, N . . D 1 | F , (7) A 1 2 D 1 A k 2 M k , k = 2; : : : ; n. , D 1 -, M 1 D 1 . 1 , fM 1 g D 1 . D 2 , A 2 , (7) A 1 2 fM 1 g A k 2 M k , k = 3; : : : ; n. , . , A -G , . . -G N , A = C [ D , C 2 G D 2 N . () fX t , t 2 T g, (; F ; P) t 2 T -(S t ; B t ), -fX t g = X 1 (B t ), t 2 T . , X t , t 2 T (T ), , P(X t 1 2 B 1 ; : : : ; X t n 2 B n ) = n Y k =1 P(X t k 2 B k ) (8) n > 2, t 1 ; : : : ; t n 2 T B k 2 B t k , k = 1; : : : ; n. .
. I. . 21 2 ({, [161]). (S t ; B t ) t2T | t 2 T (S t ; B t ) Q t . (; F ; P) X t : ! S t , X t 2 F j B t , , P X t = Q t B t t 2 T . , . , , (S; B) (S t ; B t ) t 2 T (. 6). x 12 (4), . 1. x 9. , , . . , , 2 3. 1. 0 ; 1 ; : : : | , (; F ; P) R m (m > 1). () S n = n X j =0 j ; n 2 Z + = f0; 1; : : : g; (9) . , 0 () n 2 N n , (n; S n ) . 2. 1 ; 2 ; : : : X 0 (! ) = 0; X t (! ) = sup n : X j 6n j (! ) 6 t ; t > 0: (10) , X t (! ) = 0, 1 (! ) > t. , X t (! ) R = R [ f1g; -B(R ) B B [ f1g, B 2 B(R). \" . , t 0 = 0, , j , (, ), . X t (! ) (\") (0; t]. X = fX t (! ), t 2 R + = [0; 1)g . 2.
. . , . . . 2 3. (; F ; P) fj , j 2 N g fj , j 2 N g , fj ; j , j 2 N g La w (j ) = La w (1 ), La w (j ) = La w (1 ), j 2 N . y 0 c Y t (! ) = y 0 + ct X t (! ) X j =1 j (! ); t > 0; (11) X t (! ) (10). (11) {(., , [86; . 99]), y 0 | , c | , j | j = j P i=1 i (j 2 N ), Y t t. 4. 1 ; 2 ; : : : | , (; F ; P) R m (m > 1). P n (B ; ! ) = 1 n n X j =1 1 B (j (! )); B 2 B(R m ); n 2 N : (12) 3, , (12) n 2 N , B , . . T = B(R m ). 1 B (12) f H . f , . 5. fj , j 2 Z d g | , R m . -) B(R d ), d > 1. S n (B ; ! ) = X j 2Z d j (! )(nB \ C j ); B 2 B([0; 1] d ); n 2 N ; (13) ) -(S; B), S = 1 S n=1 S n , S n 2 B (S n ) < 1 n 2 N .