Gel'fand三元组上的Lévy白噪声和分数Lévy噪声

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分数Brown运动的长相依,自相似性质使得它在金融,经济,网络通讯等领域有着广泛的应用,引起了人们的广泛关注。分数Brown运动可表不为由Riemarm-Liouville分数积分算子确定的Volterra型核函数关于布朗运动的积分,借助此积分核函数关于0均值平方可枳L(e)vy过程的积分可以构造更一般的分数L(e)vy过程,因而大大推广了分数过程的应用范围。   另一方面,由分数噪声驱动的偏微分方程的研究,需要构造无穷维向量空问上的分数过程,但是,迄今为止,只限于Hilbert空间上由分数Brown运动驱动的随机发展方程的研究。我们知道,取值于Hilbert空间V上的分数Brown运动存在的必要充分条件是它的协方差算子为核算子,否则,它将取值于一个更大的Hilbert空间发V1使得V连续稠密的嵌入V1且嵌入映射为Hilbert Sclmddt的。很自然地,我们考虑取值于可列Hilbert核空间的对偶空间上的分数过程,最合适的空间结构就是Gdl fand三元组。   令H为实可分Hilbert空间,|·|和(·,·)分别为其上的范数和内枳。A为H上止的自伴算子,且存在α>0使得A-α为核算子。对(Ar)协∈R,定义|·|r:=|Ar0,令Er为Ar的定义域关于|·|r的完备化,则Er为实可分Hilbert空间,Er和E-r互为对偶空间。令E为{Er}r≥0的投影极限,E*为{E-r}r≥0的归纳极限,则E为可列Hilbert核空问且E*为其对偶。记(·,·)为E*×E上的典则双线性型,£+≡£+(E,E*)为E到E*上的止的连续线性算子,E(C)H(C)E*称为由(H,A)生成实Gelfand三元组。本文采用这样的三元组作为基本框架是因为:   1°它包含了常见的许多无穷维向量空间,如Schwartz缓增广义函数空间、Hida白噪声广义泛函空间等,也足有限维欧氏空间的自然推广;   2°其榜空问结构使我们可以灵活地使用拓扑张量枳、Boclmer Minlos定理、Schwartz核定理、It(o)止则化定理等,克服构造中的一系列困难。   以下足本文的几个主要结论:   结论一:令E(C)H(C)E*为由(H,A)生成实Gel’fand三元组,对于给定。Α∈E*,Q∈£+和E*上的测度v,其中v的支撑为E-p且满足Q∫E*(|X|2-Pλ1)dv(x)<∞。   则存在q>0和E*上的无穷可分分布μ,使得我们称(α,Q,v)为μ的生成三元组,v为L(e)vy测度。   这样,我们得到了E*上最一般的无穷可分分布特征泛函的表达式,特别地,我们构造了E*上的稳定分布。然后,我们定义了E*-值的L(e)vy过程,并给出其L(e)vy-It(o)分解。利用再生核Hilbert空间技巧,我们构造了一类特殊的算子值过程关于平方可积的L(e)vy过程的随机积分。   结论二:基于E*上无穷可分分布特征泛函的表达式,我们定义了E*-值的L(e)Vy白噪声。设X={Xt,t∈R}为(α,Q,v)生成的E*-值L(e)vy过程,其中α∈E*,Q∈£+,L(e)vy测度v满足∫|∞|-p>1|X|-pdv(x)<∞。X1的特征指数Ψ由结论一给出。则对(V)f∈L1(R)∩L2(R)X(f)-∫∞-∞f(s)Dx(s)为E*-值RV使得则{X(f),f∈S(R)为E*-值缓增白噪声,我们称其为E*-值的L(e)vy白噪声。   结论三:以及Rielnarm Liouville分数积分算子Iβ-的连续性,我们构造了一个新的E*-值(缓增)广义过程作为E*-值的L(e)vy白噪声的泛函,称为E*-值的分数L(e)vy噪声。在结论二的条件下,定义则{Xβ(f),f∈S(R)为E*-值(缓增)广义过程(我们称为E*-值β-分数(e)vy噪声)。而且,特别地,对不性函数f=1[0,t],只要下面积分存在,我们就可以定义如下的E*-值β分数L(e)vy过程{Xβt,t≥0}:   结论四:特别地,当E*-值的L(e)vy过程X平方可积时,作为缓增的L(e)vy白噪声的泛函,我们研究了E*-值的分数L&y过程{Xβt:=Xβ(1[0,t],t≥0}的样本轨道性质和分布陛质,证明了分数L(e)vy过程具有平稳增量性,长相依性质,对一类特殊的算子值过程讨论关十分数L(e)vy过程的随机积分,给出分数L(e)vy过程的新息表示。并将E*-值分数L(e)vy过程作了推广,定义了组合分数L(e)vy过程和多分数L(e)vy过程。   结论五:上述方法和结论可特别方便地推广到多维时间参数情形,在E*-上无穷可分分布的一阶矩存在的条件下,我们构造了E*-值L(e)vy随机场。并利用Pdesz位势,Pdesz多重位势以及多变量型的Pdernarm Liouville分数积分贷子,构造了Gel’fand三元组上各向同性分数L(e)vy随机场,各向异性分数L(e)vy随机场以及多参数分数L(e)vy过程,并分别研究了它们的性质(Euclid不变性,长相依性,自相似性,平稳增量性等)。
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