林瓏瓏,梁明杰
(1.福建師范大學(xué) 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院,福建 福州 350117;2.三明學(xué)院 信息工程學(xué)院,福建 三明 365004)
隨機過程的相交局部時有著十分豐富的研究史,它起源于數(shù)學(xué)物理工作者對隨機過程樣本軌道交叉的關(guān)注,具體可參見文獻[1].
事實上,隨機過程的相交局部時與量子場論的重整化群方法、自回避隨機游動模型及隨機聚合物理論等有著密切聯(lián)系[2-6].特別的,隨機過程樣本軌道交叉所產(chǎn)生的有關(guān)偏差已被應(yīng)用于相關(guān)物理模型的研究,例如聚合物模型中某些臨界指數(shù)的識別[7]、拋物型Anderson 模型間歇性分析[8]等.布朗運動作為單指標(biāo)隨機過程的重要代表,其相交局部時及相關(guān)理論已被眾多學(xué)者深入研究.相較于此,多指標(biāo)隨機過程的相交局部時還有許多值得探究的問題.多指標(biāo)Wiener 過程作為布朗運動在多指標(biāo)情形的泛義推廣形式具有深刻的理論意義與應(yīng)用價值.
本文中,筆者主要探討幾類Wiener 過程相交局部時的小偏差估計及相關(guān)問題.特別的,本文首次給出了兩指標(biāo)Wiener 過程相交局部時的小偏差估計,為相關(guān)單指標(biāo)Wiener 過程相交局部時研究推廣至多指標(biāo)情形提供了豐富樣例與技術(shù)參考.
特別的,當(dāng)N=1 時,W即為一維標(biāo)準(zhǔn)布朗運動,當(dāng)N=2 時,W則為一維兩指標(biāo)Wiener 過程,有些文獻也稱之為標(biāo)準(zhǔn)布朗單(Brownian sheet).
本文中,我們重點考察幾類Wiener 過程相交局部時,并給出其小偏差估計的如下結(jié)論:
定理1.1設(shè),且滿足對任意有
和
注1.1當(dāng)K=1 ,即P1=1 時,有
即得關(guān)于一維標(biāo)準(zhǔn)布朗運動的經(jīng)典結(jié)論
定理1.2設(shè),且滿足,對任意存在常數(shù),有
和
注1.2若記為Delta 函數(shù),則有從而根據(jù)Fubini 定理,利用積分變換可得
由于Wt與-Wt具有相同分布,從而上述(1.3)和(1.4)式子中關(guān)于Wiener 過程的相交局部時可替換成形式仍然成立.同理,定理1.1 的相關(guān)結(jié)論也有相仿的替換形式成立.
進一步的,若我們考慮關(guān)于Wiener 過程的如下形式相交局部時
對任意ε>0 ,有
從而我們可得類似定理1.2 中(1.4)式的結(jié)論
然而,對任意ε>0 ,由于我們只能得到如下估計
從而我們無法得到定理1.2 中關(guān)于小偏差下界估計的相仿結(jié)論.
定理1.3設(shè),且滿足對任意存在常數(shù)有
和
注1.3特別的,根據(jù)文獻[9]的論述,利用文獻[9]定理1.4 的結(jié)論,我們可將定理1.3 中Wiener過程相交局部時形變?yōu)榈男问剑P(guān)于(1.5)和(1.6)式的結(jié)論保持不變.
定理1.1 的證明由于,且滿足對任意根據(jù)廣義H?lder不等式,有
從而對任意ε>0 ,
進而利用文獻[10]中第六章定理2.7 的結(jié)論,有(1.1)式成立.
另一方面,對任意ε>0 ,
進而有
再次利用文獻[10]中第六章定理2.7 的結(jié)論, (1.2)式得證.
定理1.2 的證明類似上述(1.2)式的證明,利用廣義H?lder 不等式,任意ε>0 ,
故有(1.3)式成立.
對于(1.4)式的證明,與證明(2.2)式相仿的,
進而由文獻[9]定理1.1,可得
命題得證.
定理1.3 的證明利用文獻[9]定理1.4 的相關(guān)結(jié)論,本定理的證明方法與上述定理1.2 的論述過程相仿,因篇幅有限,這里不再贅述.
眾所周知,超弦理論是一種基于弦狀粒子的理論,它作為新生物理學(xué)理論為克服量子引力難題提供了合理解釋.隨機過程樣本軌道交叉性能有效刻畫超弦理論中弦相交特征,希冀本文所討論的幾類Wiener 過程相交局部時的有關(guān)結(jié)論能為超弦理論模型提供必要的理論支撐.