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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 31.07.2024

Просмотров: 195

Скачиваний: 0

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

§ 2] СТРУКТУРНЫЕ ТИПЫ И ПОДЧИНЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

17

турная функция G (I) — Е | Р,у р, i0 < t < Т, абсолютно непрерывна относительно структурной функци.и F(t) =

=

E \ P txf ,

t0< t < T (G {t) < F(t)). Как было факти­

чески показано выше, максимальный

элемент .т е Я

с

максимальным структурным типом dF (t)

всегда

существует (см. (2.3)).

элемент

в про­

 

Пусть

.V, е Я ® — максимальный

странстве ЯШ и Я1(0 = Е| PtX] |2, i0< t < T . Пусть х2— максимальный элемент в подпространстве Я (£) @ Я (х;)

и

f 2(/) =

Е | Р,х2р,

t0< t < T .

Вообще,

пусть

xk —

максимальный элемент в подпространстве

 

 

 

 

 

 

 

Я (1 )0

 

© Я (Xj)

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

L/=i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fk(f) =

E\P,xh ?,

t0 < t < T ;

k =

\ ,

 

M.

Очевидно,

обновляющий

 

процесс

X {t) =

{J>f(/)}f,

t0 <

l < T,

с

компонентами

Xj(t) — PtXj,

t0< t < T\

j — 1, . . . ,

M, будет иметь структурные функции Fj(t),

t0< t < M ,

у п о р я д о ч е н н ы е

в том

смысле,

что

 

 

 

dFl (f)> d F i ( i)> . . .

> d F M(t)

 

 

(2.4)

(т. е. каждая

из мер

dFj{t)

абсолютно

непрерывна

относительно

предшествующих

d/7, (/), . .. ,

d F j-x(t)).

 

Ниже мы покажем, что упорядоченные структурные

типы

(2.4)

определяются

однозначно

 

по семейству

Я,Ш,.

t.0 <

t <

Т;

точнее,

для

любого обновляющего

процесса

Г (/) =

{F, ( ^

 

(Я,(У) = Я,(£),

f0 < t < Т)

с упорядоченными структурными

функциями

Gk(t) =

= Е|Кд.(/)12,

t0 < t < T

 

(т.

е.

такими,

что

rfG, (t) )>

> d G 2(t)>

. . .

dGN(/)),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N =

M,

 

 

 

 

 

 

(2.5)

 

 

 

dGj (t) ~

dF j (t),

 

j =

1, . . . ,

M

 

 

(соответствующее число M обычно называют крат­

ностью).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Будем

для краткости говорить, что

мера

dG (t)

подчинена

dF (t),

если

она

абсолютно

 

непрерывна

относительно меры dF (t):

 

dG (t) <( dF (i),

и dG(t)

орто­

i


18

ОБНОВЛЯЮЩИЕ ПРОЦЕССЫ

[ГЛ. I

гональна

dF(t), если эти меры имеют непересекаго-

щиеся носители: dG(t)LdF(t).

огра­

Пусть

dF(t) — произвольная положительная

ниченная мера на отрезке [/0, Т), подчиненная макси­

мальному

структурному типу

 

dF* (t) ~

dFx(t).

Суще­

ствует

элемент

x e //( g )

со

структурным

типом,

в точности

равным dF (t),

т.

е.

такой,

что

 

 

 

 

 

<

 

 

 

 

 

 

 

 

Е |Р ,Х 'Р = J dF(s),

 

t0< t <

Т,

 

 

например,

можно взять

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

где,

напомним,

F, {t) =

Е ]

Z, (t) |2 — максимальная

структурная функция (см.

2.4)). Очевидно, все

эле­

менты

г/еЯ (£ ) со структурными типами dG{t),

под ­

ч и н е н н ы м и dF (t), образуют линейное

подпрост­

ранство, которое инвариантно относительно

проекто­

ров Рt, tQ< t < Т.

Рассмотрим систему элементов у{, уъ ..., г/„еЯ (£) с одним и тем же структурным типом dG (t), такую, что подпространства Н (ук), порождаемые величи­

нами Р{ук,

t0 < t < T ,

ортогональны

при различных

k = \ , . . . ,

п. Систему

г/,, . . . , уп

назовем макси­

мальной, если ее нельзя расширить; точнее, если не существует элемента //е Я (£ ), ортогонального под­ пространствам FI{yk), /г = 1, . . . . п, и имеющего своим структурным типом dG(t). Очевидно, макси­ мальная система существует.

Л е м м а

1. Если г/,, . . . , у,пмаксимальная

си­

стема, а у[,

. . . , у'п некоторая система

с тем

лее

структурным

типом dG(t), то

 

 

 

п^.пг.

(2.6)

Д о к а з а т е л ь с т в о . Предположим сначала,

что

 

m

 

 

подпространство L = ® Я(г/у) совпадает со всем про­



§ 2] СТРУКТУРНЫЕ ТИПЫ И ПОДЧИНЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

19

странством Я (£). Если ввести

Ys {t) = Pty},

t0 < t < Т

/ =

1,

 

ш, то элементы у[, . . . ,

? / 'e L

можно

представить в

виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У к = J

 

 

dY^t),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<0

/ = 1

 

 

 

 

 

 

 

где функции ckj{t) удовлетворяют условию

 

 

 

Т

m

 

 

 

 

 

 

k =

1.........m.

 

 

I

 

Ck,(t) fdG(t) <

оо,

 

 

h /=i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку

все

элементы

у\, . . . ,

у'п

имеют

одну и

ту

же структурную

функцию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G '(0 =

f

^

| c ft/(s)|2rfG(S),

k =

l, . . . ,

n,

 

 

 

U /=i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

при

условии

ортогональности

 

подпространств

Я ((/'), . . . .

Я (у') должно быть

 

 

 

 

 

 

 

 

t m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(•Р(У'{Ук) =

f

S

сч ^

сы ^

dG ^

=

°*

если

г’ ^

 

 

 

/.

/=i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТО

m

 

 

 

 

m

 

____

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S ] c * / ( 0 P = 1 .

2

О/ 00 Cki (t) =

0

при

г =£6

 

/=i

 

 

 

 

/=i

 

 

 

 

 

 

 

 

для почти

всех t

относительно

меры dG (t).

Видно,

что векторы ck(t) =

{ckj(t)}"\

k =

l,

 

п, с компо­

нентами

ckj{t),

 

у =

1,

 

т , в т-мерном

векторном

пространстве (с обычным

скалярным

произведением)

образуют ортонормированную систему. Как известно, число элементов такой системы не превосходит раз­ мерности пространства, т. е. п ^ т .

Общий случай сводится к только что рассмотрен­ ному с помощью следующего приема. Введем про­ странство Я всех элементов, структурные типы ко­ торых подчинены dG ((), а в нем подпространство


20

 

 

ОБНОВЛЯЮЩИЕ ПРОЦЕССЫ

[ГЛ. I

 

т

 

н его ортогональное дополнение

Ь0 =

L = Q H ( i j j )

 

/'= I

По

определению

максимальной системы

— H Q L .

уи

ут

в

подпространстве

Ц нет ни одного

эле­

мента со структурным типом dG(t). Поэтому, если dG0{t) — максимальный структурный тип в инвариант­

ном

подпространстве

L 0,

то

dG (t) =

dG0(t.)Q)dG (t),

где

dG{t) — некоторая

н е н у л е в а я

мера, ортого­

нальная dG0(t). Рассмотрим

новое

пространство

Я — подпространство в Я

из всех элементов со струк­

турными типами, подчиненными dG{t). Легко видеть, что поскольку меры dG0(t) п dG(t) ортогональны, подпространства Ь0 и Я с максимальными структур­

ными

типами

dG0(t)

и

dG (/) будут также

ортого-

 

 

 

 

 

 

_

 

где, напомним,

 

т

 

нальны, и потому Я е Д,

L = © Н(у,).

 

Если

Д0

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/=i

 

 

Д — непересекающиеся носители орто­

гональных

мер

dG0(t)

 

и dG(t),

то

 

всякая

величина

г\ ^ Н ( у к) может

быть

представлена

в виде

 

 

 

 

г

 

 

 

 

J ф(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

■ П= J

Ф (0 dWj (t) =

 

(t) ® J

ф (/) dV, (t)

 

 

 

tв

 

(4^ (t) =

Ao

 

 

 

 

д

 

 

 

 

где

 

 

 

Pty,,

t0<

t <

T),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J ip (t) dx¥ , e= H.

 

 

% =

{

{t) dWj (/) <= L0,

rj =

 

 

 

 

“in

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

Ясно,

что

элементы

 

z/ =

J d lF/ (/),

/ =

1,

. . . ,

m,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д

 

 

 

 

 

 

 

с одним

и

тем

 

структурным

типом

dG (t)

образуют

в Я максимальную систему,

причем подпространство

_

 

 

 

 

 

 

с пространством

^

Таким

L =

® Я (z,) совпадает

Я.

 

/= I

 

вместо

исходных

систем

 

г/,.........

у,п

и

образом,

 

у[,

. .., у'п со структурным типом

dG (t) мы можем

рассматривать

системы

элементов

zs,

j =

l,

. . . ,

/п,