Файл: Липцер Р.Ш. Статистика случайных процессов. Нелинейная фильтрация и смежные вопросы.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 328

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

§ 9]

 

 

АБСТРАКТНЫЙ ВАРИАНТ ФОРМУЛЫ БАЙЕСА

 

 

 

335

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим

для

а е А г

процессы

|° =

(|“ (а>)),

0 < / < 7 \

определяемые уравнениями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<Щ — A(t, а, la) d

t

В (t, la)dWt,

 

g«=

 

0.

(7.184)

Покажем

теперь,

что при фиксированном

t

цаХР-п. н.

 

 

 

 

 

 

 

It (®) =

Qt (а>W (со)).

 

 

 

 

 

(7.185)

Будем считать, что исходное вероятностное

пространство

(Q, Т , Р) таково,

что Q = A r X Ст, & = %\тX @т, Р = ца X IV-

(Это

предположение

не ограничивает общности,

 

но упрощает

рассмотрение.) Тогда, считая

со = (а, W),

а(сй) =

а,

W{u>) = W,

видим, что равенство

(7.185)

справедливо

ца X pw-n. н. в силу

(7.170).

наряду с исходным

пространством

идентичное ему

Введем

пространство

(Q,

 

Р). Пусть g(5), W (б),

а (б)— процессы,

рассматриваемые

на (Q, З Г ,

Р )

и имеющие те же

самые

(сов­

местные) распределения, что

и у процессов £(©),

W (ш),

а((о).

Рассмотрим

на (Q X Й,

X

Р X Р) процесс

<ü>) (б) =

= (І?(а)(®)),

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м (а) =

А (t, а (со), <®>(б)) dt + В it, <“>(б)) dWt (б),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

to) (б) = 0.

Тогда

в силу

(7.185) Р X Р-п. н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i“(®)(ö) =

Qt(a(co)> Щ б)).

 

 

 

 

(7.186)

Л е м м а

7.5.

Пусть

процессы

а (со)

 

и

W (со)

 

независимы.

Тогда для

любого

 

(Р-п. н.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р {£ (со) е= А I іГ?} = Р {|аМ (б) е

А).

 

 

(7.187)

Д о к а з а т е л ь с т в о .

Из

теоремы

Фубини

следует,

что

вероятность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р {!« (б) <

Ь) =

Р {Q, (а, Г (б)) <

Ь) =

{х: Qt (а, х) <

Ь), (7.188)

рассматриваемая

как

функция

а е

Аг,

является Лд -измери-

мой.

Следовательно,

Р(£“(б )^ й }

является

.^-измеримой

функцией

от а.

 

 

н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Покажем,

что Р-п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


336

АБСОЛЮТНАЯ НЕПРЕРЫВНОСТЬ МЕР

(ГЛ. 7

 

Пусть А (а (со)) — ^ “-измеримая ограниченная случайная вели­ чина. Тогда по теореме Фубини

МА. (а (со))Х{^ «о) < ь) (©) — I J ^(ä)X{Qtia, x)<b}(x)dna(a)dixw (x) =

 

 

 

 

 

A j' C j'

 

 

 

 

 

А(а)

%{Qt(a,

 

dPa(fl) =

 

 

A=j 1 AA(a)jf

P (if. C(J6i

) < b) dp,a (a) = M [A (aJ (со)) P

(©) < ö)J,

где мы

воспользовались равенством (7.183). Следовательно,

J

 

 

 

 

 

 

 

М [А (а (о)) Р

 

(б) <

6}] = МА (а (со)) %{б,<»)<*} (©),

что и доказывает (7.189).

что для

любых — оо < Ьі < оо,

і =

Аналогично

доказывается,

1, . . . , п, 0 < ti < t2 < ...

< t n^ T

Р-п. н.

 

Р

 

.........^ n ( ©

) < & J ^ ar }==

 

 

 

 

 

^ P

p

' ^ X

ö , , . . . .

І ^ ш>(0)<&„},

(7.190)

откуда следует требуемое равенство (7.187).

В следующих двух леммах будет показано, что ца, $~р.а X IV '—Р-п» и найдены плотности этих мер.

Л е м м а 7.6. Пусть процессы, а и W независимы. Тогда в предположениях А — D

и Р-п. н.

Ра> 5

' -ч' Pa X Рті

 

 

 

rfPa.£

Г

т

 

(а, г]) = ехр

Г А (і, а, И)

d [**aXn_]

J

в 2и ) d l ] t

 

Lo

 

(7.191)

Т

1 Г Л2 ( / , а, г»)

2 J

В2( / , ц) dt

0

J

(7.192)

Д о к а з а т е л ь с т в о . Рассмотрим введенные выше процессы

1° (®) = [It (га)> 0 < t < 7} и покажем, что jaa Хр „-п. н.



§ 91

 

 

АБСТРАКТНЫЙ ВАРИАНТ ФОРМУЛЫ

БАЙЕСА

 

337

 

Пусть

множество

Г — Гі X Гг,

Г) е

 

Г

Т о г

д а

в силу предыдущей леммы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На, 6(Г) — Р {®: а О») s

Г„ І (о) г

Г2} =

 

 

 

 

 

=

J

 

Р

(СО)^

Г21F f )

 

dp (со) =

J

Р (й) е

Г2} dpa (а) =

{со*а(со) s Гі]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: j

м-е« (Г2) rf|*a (а).

(7.194)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г,

 

 

 

 

 

Согласно (7.185),

сделанным предположениям

А — Е й тео­

реме 7.18 для

ра-почти

всех

а

 

т

 

причем (р^-п. н.)

 

dp a

 

 

г

Л (/,

я, и)

 

 

2

Л2 (/, я, и)

\

 

 

 

 

 

dtp

 

dt

(7.195)

 

- 3 iчr - w

= “

p \п0

о

 

В2 (/, и)

 

 

 

2

Ö2 (<, ч)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

 

 

Поэтому

из (7.194) вытекает,

что

 

 

 

 

 

 

И«, 6(П = J

Н^(Г2)Фа(а)

 

 

 

dp а

 

 

Ф а(й )!

 

 

 

 

— (*)

W

 

 

г,

 

(

 

 

Г,

 

 

I

dp,а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

Г, IX г2

dpT' d [ра X Нг)1 (^> х).

Следовательно,

И„ 5

 

X рп

и

имеет место

(ра X Ич_п. н.)

равенство (7.193).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наконец,

согласно (7.195)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dp а

W = o = 0,

 

 

 

 

 

 

На X Нг| I d-, X. dp

 

 

поэтому

по лемме 6.8 ра X Нт, < На, !•

 

 

 

 

 

Л е м м а

7.7. Пусть

процессы

а

и

W

независимы.

Тогда

в предположениях А — Е Hs ~ Ип и

 

 

 

 

 

 

 

d^ . ( x ) = J

d^aA

-

 

^

r1"

lnX

Нп‘П- H.,

(7.196)

 

dp,

 

 

" [^а X H^]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dpt

 

 

Л (t,

ip

dr\r

 

 

 

4) d\ ’

(7.197)

 

ж

 

:

 

в 2 (t,

n)

 

 

 

 

 

( , , ) = е х р

 

 

J

 

 

 

 

 

 

где

A(t, x)= M [A {t, a, £)|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

Обозначая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ф(а. -Ф

 

 

dHa,S

(a, x),

 

 

 

 

 

 

d [Pa X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H|]

 

 

 

 


338

АБСОЛЮТНАЯ НЕПРЕРЫВНОСТЬ МЕР

[ГЛ. 7

 

находим,

 

что для

Г е

$ т

 

 

 

 

 

 

[Х| (Г) =

I

I d\iat I (а, х) =

J

ф ( а ,

x)d[\ia X\i^]{a, х)

 

A j

Г

 

 

A r

X Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

I

J Ф(а, x)d\ia.(a)

d\i^{x).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

L A r

 

Поэтому

 

< цп.

Аналогично

показывается, что

цч jx^

причем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( х ) =

М

 

d\iа,

I

 

 

 

 

 

dH

 

 

 

 

 

 

Из эквивалентности мер р. и

 

и предположения

 

 

 

 

Р

j

Ä H t,l)d t< o o = 1

 

следует,

что и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

j

А2 (/,

г|) dt <

 

оо J = 1 .

 

Применяя теорему 7.19, получаем формулу (7.197) и также представление

 

 

i) = exp

f

Ä( t , l )

^ ,

1

f

A*{t, 1)

ju\

 

(7.198)

 

dH

J

B2 (t,

g)

+

2

J

B2 (*, I)

a t \

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

о

 

*

 

 

4.

 

Д о к а з а т е л ь с т в о

т е о р е м ы

7.23.

Из непрерывности

процесса \ следует, что сг-алгебра Ѳ~\ сепарабельна. Далее,

поскольку процесс |

является

непрерывным,

то у

 

условной

вероятности МІХлС®)!

 

 

 

существует *) регулярный вариант

(который

обозначим

Q(A, со)).

Пусть

множества

 

и

ß e l

r связаны соотношением А — {ю: £ (ё) е В}.

Тогда (Р-п. н.)

Q (А, Ö) =

Р {А I SFt] (ё) =

Р {ё: |(ö ) <= В\ !Гат} (й) =

 

 

= Р

(to:f

(и) (со) е= ß } =ВJ -

1

(х) dnl{x)= JА

1

 

( | (со)) rfP (со)

) См., например, [13], [37].