Файл: Розанов Ю.А. Теория обновляющих процессов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 31.07.2024

Просмотров: 170

Скачиваний: 0

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

12 ОБНОВЛЯЮЩИЕ ПРОЦЕССЫ 1ГЛ. I

лежаще

выбрав

функцию

a ( i ) > 0

и положив k(t) =

= а (t) Xj (t) при

l e i , ,

j = 1, . . . ,

M.

Рассмотрим

 

t

 

 

 

 

l ( t) — |

| (s) ds. Очевидно, Ht(£) s

Ht (X)

при всех t,

*0

причем Xj(s) совпадает с производной £'(s) для почти

всех

s e i j ,

и

поскольку g '(s)e tf,(g )

при

а множества

Ау

всюду плотны в интервале

(t0, Т) и

процессы

X j{s)

непрерывны слева,

то

I

( ( s ) e / / ,g )

при

всех

 

 

так что

Н ,(Х )^ Н ,{1)

и,

следова­

тельно, X (t)

является обновляющим процессом для

н е п р е р ы в н о г о п р о ц е с с а | (/), t0<

t <

Т.

Приведем один из примеров такого типа множеств

А], Д2, ■ • •

 

 

множество

интервала / =

Пусть

/ \ — канторово

= (ф, Т),

получающееся

последовательным

выбрасы­

ванием «смежных» интервалов /щ;

/щ,

/3/1; l\/s, h/s,

/5/s,

h/s и т. д.,

которые выбираются так,

чтобы мера

 

 

 

ц (К) = ц (/) — 2 Р (/а) =

/».

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

где

m >

0 — заданное число (//г ^ ц (/)).

 

 

 

На каждом смежном интервале/и, «первого класса»

возьмем

свое

канторово

множество

Ка<

меры т а,,

которое получается выбрасыванием из /а, смежных

интервалов /а„ а, (а,

пробегает двоично-рациональную

последовательность

1/2, 1/4, 3 /4 ,...). Положим

К 0> — { J Ка,- Далее, на каждом смежном интервале/а1Па

а,

«второго класса» возьмем снова канторово множе­

ство Ка.а, меры /Па,о,. получающееся

выбрасыванием

из /а,а.

смежных ИНТерВЭЛОВ / а,а2а,.

ПОЛОЖИМ /<'(2) =

= U

Продолжая эту процедуру последова-

Ql, Ч2

 

 

тельно для всех смежных интервалов h x ... „ и пола­

гая К{п)=

( J Ка1 ... ап, мы получим последова-

а 1

........а п

тельность

н е п е р е с е к а ю щ и х с я множеств К(0)—К,

/С(|), К{2),

• ■ •, Юп).........

Предположим, кроме того, что


§ 1]

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СО

 

 

со

 

объединение

( J 1С'1) имеет полную меру:

2 ^ ( ^ ('1)) =

 

 

 

,1=0

 

 

п=0

 

= |j,(/) (этого

можно добиться, выбрав

надлежащим

образом

меры т а, . . . а „ > 0

отдельных

каиторовых

компонент Ка{ ... а„).

 

 

 

Напомним, что канторово множество Ка,

... ап

нигде

не

плотно

в /а, ... ап и всякий интервал

6„ Е

^ / а

... а

имеет

непустое

пересечение

с некоторым

смежным интервалом следующего класса /а, ... а,(а,1+|.

Возьмем любой интервал (я,

й ) е /

и

рассмотрим

вложенный

в него

интервал

(а', Ьг),

а' = а + в\

b' = b — е.

Как было

отмечено,

(я', Ь')

имеет непустое

пересечение с некоторым смежным интервалом /а,; положим 6 , = (а', Ь')[\1а,- Интервал б и м е е т не­ пустое пересечение с некоторым смежным интерва­

лом 1а,1а5; положим 62 =

61 П/а,а3Уже ясно, что интер­

вал (а',

b') при любом

«

имеет непустое пересечение

с

некоторым

смежным

интервалом 1а{ ... а . Но

р (/а, ... а„)-^ 0 ,

и при

 

достаточно больших « (для

которых

р (/а, ... а„) < е)

соответствующий

интервал

... ап,

пересекающийся с интервалом (я +

е, b — в),

целиком входит в первоначальный интервал (я, Ь).

Итак, всякий

интервал (я, b) s

/

для всех достаточно

больших « содержит

некоторый

смежный интервал

««-го класса» Iaj ... а ,

а

следовательно,

содержит и

множество

К(п) с /а[ ...

а

положительной меры

р (K(rt)) = mUl).

Разобьем

теперь

последовательность

целых положительных чисел « =

0, 1, . . .

на счетное

число непересекающихся подпоследовательностей пи,

«,2, . . . ; «21 > «22> • • • ; • . . и положим

оо

 

Ар = ( J

К^'1рч'*’

Р =

1 , 2 , . . .

 

9=1

 

 

 

Очевидно,

всякий

интервал

(я,

b) s / содержит при

достаточно

больших q множества К^Пр^ положитель­


14

ОБНОВЛЯЮЩИЕ ПРОЦЕССЫ

[ГЛ. I

ной меры т^ прч\ так что ц ((а, Ь) П Ар] > О

для всех р — 1, 2, . ..

§ 2. Структурные типы и подчиненные процессы

 

1. Некоторые

вспомогательные

предложения *).

Пусть

t0 < t < T ,

— семейство

монотонно

воз­

растающих

непрерывных слева

подпространств

//,(£)

в

сепарабельном

гильбертовом

пространстве

Н (£),

и

Pt, t0< t < T ,

— соответствующее

семейство

про­

екционных

операторов

(Р<— операторы ортогональ­

ного проектирования на #,(£), t o < t < T ) .

 

 

Возьмем

произвольный элемент

х е Я ® и рас­

смотрим замкнутую линейную оболочку всех величин

Р/Х, t0 < t < T ,

обозначив ее Н (х).

Подпространство

Н (.у) состоит из всех

величии вида

 

 

 

т

 

 

 

Л =

/

Ф (0 с1Ф (/),

(2.1)

 

 

*0

 

 

где <fr(t) = Ptx,

t0< t < T ,

а функция <p(t) удовлетво­

ряет условию

г

 

 

 

 

 

 

 

J I ф (0 I2 dF (t) < оо

^0

{F(t) = Е| Ф (t) |2 — структурная функция процесса с не­ коррелированными приращениями Ф((), t0 < t < T ) .

Пусть у е Я ( х ) . Согласно общей формуле (2.1) величина у представима в виде стохастического интеграла

 

т

 

 

У =

{ 4>ух (0

(0.

 

*) По существу, здесь в основном излагаются хорошо

известные факты теории

«спектральных

типов»

(см., например,

обзорную статью А. И.

П л е с и е р а и В.

А. Р о х л и н а,

Спектральная теория линейных операторов,

Успехи матем.

наук I, 1 (II), (1946)).

 

 

 


§2] СТРУКТУРНЫЕ ТИПЫ И ПОДЧИНЁННЫЕ ПРОЦЕССЫ

15

так что

 

 

Pty =

t

f

qdOv(s),( s )

k < t < T,

 

 

 

 

^0

 

 

 

 

 

 

 

 

и структурной функцией

процесса

lF (t) =

Pty, tQ<

< t < T ,

будет

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G (0 =

E | 4' (t) P =

J

I <9JX,

(s) f dF (s),

t0 < t < T .

Как

мы

знаем,

пространство Н (у)

состоит из всех

величин вида

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

11 =

J Ф(0 d'Y (t) =

 

J ф (0 % х (0 йФ (0,

 

J I Ф (0 I2 dG (0 J I Ф (0 Фул: ( 0 12 ^

W <

00•

 

<0

 

 

 

<0

 

 

 

 

 

 

Обозначим Д

н о с и т е л ь меры dG{t). Очевидно,

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

ф (0 d'F (/) =

J

ф (0 d'F (t) = J

ф (t) q v (t) d<S>(0.

и

 

 

д

 

 

 

д

 

 

 

 

Поскольку dG (t) = |

q)y.v (t) j2 dF (t),

to <$lJX(t) ф 0 почти

всюду на множестве Д, и,

положив

q)(/) =

ф (t) q>yx(t)

при

t е

Д, получим, что

пространство

Н (у) состоит

из всех

величин

вида

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T ,=

Jq>(0 **>(*),

 

 

(2-2)

 

 

 

 

 

 

д

 

 

 

 

 

 

где

J | q)(0 12d.F(t) <

оо. Полезно отметить,

что в слу-

 

д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чае,

когда меры dG (t)

и

dF (t) э к в и в а л е н т н ы

dG ~

dF, Д есть одновременно носитель меры dF(t) и

имеет место

равенство

 

 

 

 

 

 

 

Н{у) = Н{.к).


16

ОБНОВЛЯЮЩИЕ ПРОЦЕССЫ

[ГЛ. I

 

Обратимся теперь к некоторому обновляющему

процессу X (/) =

{Xj (/)}''',

t0 <

/ <

Т,

определенному

соотношениями типа (1.4):

Xt {f) =

Ptxt, / = 1, . . . ,

М,

где

элементы

лу

выбраны

таким

образом,

что

X, (s) _L Xk{t) для

всех s,

t при j ф k,

так что

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

Я ( 1 ) = ® Я(лу).

у= 1

Поскольку каждое из ортогональных между собой подпространств Я (лу) и н в а р и а н т и о относительно

проекционных операторов Р(,

tQ< t < Т, для всякого

элемента г / е Я (|)

имеем

 

 

м

 

Р,у =

0 Р,Ук,

t o < t < T ,

 

k—\

 

где ук— проекция у на соответствующее подпростран­

ство Я (лу.),

k =

1........ М.

Мы знаем, что структурные

функции Gk(У) =

Е | Р/ук |2

абсолютно

непрерывны от­

носительно

соответствующих

функций Рк =

Е | P,-.vfc |2,

t0< t < T ,

и, следовательно,

структурная

функция

С(У) = Е|Л //12,

 

 

 

 

 

 

 

<?(*)= 2

G*(/),

t0< i <

Т,

 

 

 

k=\

 

 

 

 

абсолютно

непрерывна относительно

функции

 

 

м

 

 

 

 

 

 

^ * ( 0 = 2

o\Fk(t),

t0 < t < T ,

(2.3)

 

 

/ г =

i

 

 

 

 

где постоянные

а,,

о2, . .. выбраны

так, чтобы схо-

дился ряд

м

 

(очевидно, F* (t) = Е |

Р,х* |2 при

 

 

мV

х* = 2 акхкJ . Мы видим, что все возможные «струк­

турные типы» dG (/) абсолютно непрерывны относи­ тельно некоторого максимального структурного типа dF' (/).

Пусть Я — некоторое подпространство, ннва- р и а н т и о е по отношению к семейству проекционных

операторов Pf,

t0< t < T . Назовем элемент

х е Я

максимальным

в Я, если для любого г / е Я

струк­