Стохастические дифференциальные уравнения

Название спецкурса на английском языке
Stochastic differential equations
Авторы курса
Веретенников Александр Юрьевич
Пререквизиты
Желательно прослушать курсы по теории вероятностей и по теории случайных процессов.
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
аспиранты
Подразделение
[Кафедра теории вероятностей]
Семестр
Весна
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору кафедры
Учебный год
2026/27
Список тем
Винеровский процесс, определения (без фильтрации и с таковой). Понятие о построении/существовании ВП. Квадратическая вариация ВП.
Определение мартингала, суб- и супер-мартингала. Мартингальные неравенства (Дуба-Колмогорова, Дуба, Ито-Скорохода).
Определение стохастического интеграла Ито (СИ) и его основные свойства, вместе с
леммой Дуба о замыкании с использованием подынтегрального процесса для построения приближающего ступенчатого, и с построением СИ с переменным верхним пределом и свойством непрерывности по верхнему пределу.
Моменты остановки для заданной фильтрации. СИ до момента остановки, равенство трех определений.
СИ по многомерному ВП и СИ при условии квадратичной интегрируемости лишь п.н.
Всевозможные версии формулы Ито. Схема доказательства, строгого и «на пальцах».
Стохастическое дифференциальное уравнение (СДУ), теорема Ито о существовании и единственности решения.
Априорные оценки второго и высших моментов решения.
Теорема о непрерывной зависимости решения СДУ от н.у.
Марковское свойство решения СДУ. Понятие о феллеровском и строго марковском свойствах.
Принцип Ямада — Ватанабе.
Потраекторная единственность и сильное решение: упрощенный вариант теоремы «Накао — Звонкин».
Теорема о потраекторной единственности Ямада — Ватанабе.
Понятие о повторных стохастических интегралах и винеровском хаосе, метод Крылова.
Стохастические экспоненты. Мартингальное свойство при ограниченном сносе. Условие Новикова и доказательство его упрощенной версии.
Теоремы Гирсанова о стохастических экспонентах и о замене меры, включая построение слабого решения СДУ с борелевским сносом и единичной диффузией.
Экспоненциальная оценка для СИ.
Теоремы Скорохода об эквивалентных случайных процессах (без доказательства) и о слабом решении СДУ при непрерывных ограниченных коэффициентах.
Оценки Крылова и теорема Крылова о слабом решении СДУ.
Оценки Крылова и формулы Ито-Крылова с соболевскими производными.
СДУ и случайная замена времени.
СДУ на полупрямой с отражением.
Связь задачи Коши для уравнения теплопроводности и ВП.
Уравнения Лапласа и Пуассона в области с граничными условиями Дирихле и связь с ВП; замечание о существовании классического решения уравнения теплопроводности.
Связь задачи Коши для общего параболического уравнения и общих СДУ.
Общие эллиптические уравнения в области с граничными условиями Дирихле и СДУ.
Анализ свойств возвратности и транзиентности ВП в евклидовых пространствах различных размерностей.
Инвариантные меры для решений однородных СДУ. Конструкция Хасьминского инвариантной меры и достаточное условие Хасьминского: положительная возвратность процесса.
Достаточное условие положительной возвратности в терминах коэффициентов СДУ, связь с оценками скорости сходимости к инвариантной мере и с решениями уравнений Пуассона «во всем пространстве».
Процесс Орнштейна — Уленбека: переходная плоность, инвариантная мера, скорость сходимости.
Достаточное условие экспоненциальной возвратности решения СДУ в терминах коэффициентов; экспоненциальные оценки скорости сходимости к инвариантной мере: метод пересечений и метод каплинга.
Уравнения Маккина - Власова, его связь с "распространением хаоса"; существование слабых решений, теоремы о слабой и сильной единственности.
Список источников
N.V. Krylov, Introduction to the Theory of Random Processes, AMS, Providence, Rhode Island, 2002.

А. Ю. Веретенников, Н. В. Крылов, О явных формулах для решений стохастических уравнений, Матем. сб., 100(142):2(6) (1976), 266–284; A. Yu. Veretennikov, N. V. Krylov, On explicit formulas for solutions of stochastic equations, Math. USSR-Sb., 29:2 (1976), 239–256. https://www.mathnet.ru/rus/sm2874

В. И. Богачев, Н. В. Крылов, М. Рекнер, С. В. Шапошников, Уравнения Фоккера — Планка — Колмогорова, М. - Ижевск, Институт компьютерных исследований, 2013.

Rafail Khasminskii, Stochastic Stability of Differential Equations, 2nd ed., Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2012.

O.A. Butkovsky, A.Yu. Veretennikov, On asymptotics for Vaserstein coupling of Markov chains, Stochastic Processes and their Applications, 123(9), 2013, 3518-3541. https://doi.org/10.1016/j.spa.2013.04.016

A.-S. Sznitman, Topics in propagation of chaos, Calcul des probabilités, Ec. d’été Saint-Flour/Fr. 1989, Lect. Notes Math. 1464, 165–251 (1991). https://link.springer.com/chapter/10.1007/BFb0085169

Yu. Mishura and A. Veretennikov, Existence and uniqueness theorems for solutions of McKean–Vlasov stochastic equations, Theor. Probability and Math. Statist. 103 (2020), 59-101. [arXiv preprint: https://arxiv.org/abs/1603.02212v4 DOI: https://doi.org/10.1090/tpms/1135]
День недели
по согласованию
Время
по согласованию
Аудитория
Ещё не назначена
Аудитория первого занятия
Ещё не назначена
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.

Математическая теория взаимодействующих частиц и стохастическое моделирование

Название спецкурса на английском языке
Mathematical theory of interacting particles and stochastic modeling
Авторы курса
Манита Анатолий Дмитриевич
Пререквизиты
Хорошее владение математическим анализом, линейной алгеброй и теорией вероятностей в рамках базовых учебных курсов, читаемых на механико-математическом факультете.
Первичные представления о базовом инструментарии для построения вероятностных моделей: винеровский процесс, стохастические дифференциальные уравнения,
пуассоновский процесс, процессы восстановления.
Интерес к истории отечественной вероятностной школы и, в частности, ее вкладу в развитие мировой математической физики.
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
аспиранты
Подразделение
[Кафедра теории вероятностей]
Семестр
Весна
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору студента
Учебный год
2025/26
Список тем
Обзор основных вероятностных моделей, мотивированных системами частиц, рассматриваемыми в статфизике, гидродинамике, компьютерных науках
Пространственно-временные скейлинги как метод математически строгого вывода уравнений математической физики и механики
Последовательные временные фазы в поведении марковской системы броуновских частиц с синхронизацией
Мультиагентная модель образования цены на рынке, основанная на системе частиц с аннигиляцией
Список источников
C. Kipnis and C. Landim , Scaling Limits of Interacting Particle Systems, Grundlehren Math. Wiss ., 320, Springer, 1999, xvi+442 pages.
O. Simeone , U. Spagnolini , Y. Bar-Ness, S. Strogatz . Distributed synchronization in wireless networks. IEEE Signal Processing Magazine, 2008, V. 25, N. 5, pp. 81-97.
A. Manita , V. Shcherbakov , Asymptotic analysis of a particle system with mean-field interaction, Markov Processes Relat . Fields, 11, N.3, 489-518 (2005)
Manita , Brownian particles interacting via synchronizations. Communications in Statistics - Theory and Methods. 2011. V. 40, N 19-20. P. 3440-3451.
Малышев В.А., Минлос Р.А. Линейные бесконечночастичные операторы . - М: Наука, 1994
Malyshev V .A., Manita A.D., Zamyatin A.A. Explicit Asymptotic Velocity of the Boundary between Particles and Antiparticles, ISRN Mathematical Physics , Article ID 327298 ( 2012 ) , с. 1-32
Малышев В.А., Манита А.Д., Стохастическая микромодель течения Куэтта , Теория вероятностей и ее применения, том 53, № 4, с. 798-809 ( 2008 )
Manita A. Clock synchronization in symmetric stochastic networks // Queueing Systems. — 2014. — Vol. 76, no. 2. — P. 149–180
Malyshev V., Manita A., Petrova E., Scacciatelli E. Hydrodynamics of Weakly Perturbed Voter Model , Markov Processes and Related Fields, V . 1, № 1, p . 1-51 ( 1995 )
Manita A.D. Properties Of Translationally -Invariant Quantum-Dynamic Semigroups , Theoretical and Mathematical Physics, V. 89, № 3, p . 1271-1281
Botvich D., Malyshev V., Manita A., Translation Invariant Quantum Master Equation, Helvetica physica acta , V. 64, № 7, p . 1072-1092 (1991)
Malyshev V.A., Manita A.D., Zamyatin A.A. Multi-agent Model of the Price Flow Dynamics, в сборнике V. V. Kozlov et al. ( eds .) Traffic and Granular Flow 2011, p . 95-105 ( 2013 )
Лиггетт Т.М. Марковские процессы с локальным взаимодействием. Пер. с англ. — Москва: Мир, 1989. — 550 с.
Синай Я.Г. Теория фазовых переходов: Строгие результаты. Москва: Издательство «Наука», 1980
Манита А.Д. Коллективное поведение в многомерных вероятностных моделях c инхронизации . Обозрение прикладной и промышленной математики, том 14, № 6, с. 1001-1021 (2007)

Théophile Dolmaire. “Kinetic Limits and Probability” La Sapienza, Rome, 2025. https://msp.org/memocs/2025/13-4/p05.xhtml

Yu Deng, Zaher Hani, Xiao Ma. Hilbert's sixth problem: derivation of fluid equations via Boltzmann's kinetic theory https://arxiv.org/abs/2503.01800
Дополнительная информация

На первом занятии 17 февраля, в частности, будут рассказаны организационные моменты.

 

День недели
вторник
Время
16:45-18:20
Аудитория
1212
Дата первого занятия
Аудитория первого занятия
1212
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.

Дополнительные главы теории случайных процессов

Название спецкурса на английском языке
Additional chapters of the theory of stochastic processes
Авторы курса
Липатов Максим Евгеньевич
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
Подразделение
[Кафедра теории вероятностей]
Семестр
Весна
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору кафедры
Учебный год
2025/26
Список тем
Случайные процессы и динамические системы
Стохастические свойства
Эргодические теоремы
Свойства возвращаемости
Спектр эргодических систем
Энтропия Колмогорова-Синая
Коциклы динамических систем
Гиперболические системы
Список источников
И.П. Корнфельд, Я.Г. Синай, С.В. Фомин, Эргодическая теория. М.: Наука, 1980.
День недели
пятница
Время
10:45-12:20
Аудитория
404
Аудитория первого занятия
404
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.

Математические методы и модели прикладной теории вероятностей

Название спецкурса на английском языке
Mathematical methods and models of applied probability theory
Авторы курса
Булинская Екатерина Вадимовна
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
1-2 курс
3-6 курс, магистранты
аспиранты
Подразделение
[Кафедра теории вероятностей]
Семестр
Весна
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору студента
Учебный год
2025/26
Список тем
Выбор надлежащей модели для исследования реальных явлений и процессов
Модели входа-выхода и интерпретация их параметров для различных приложений
Риски и их коассификация
Список источников
Е.В. Булинская "Теория риска и перестрахование" , Москва: Изд. ООО "МЭЙЛЕР", 2008, 190 с.
День недели
вторник
Время
18:30-20:05
Аудитория
Ещё не назначена
Дата первого занятия
Аудитория первого занятия
Ещё не назначена
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.

Построение и анализ стохастических моделей

Название спецкурса на английском языке
Construction and analysis of stochastic models
Авторы курса
Булинский Александр Вадимович
Пререквизиты
Требуются знания в области теории вероятностей.
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
аспиранты
Подразделение
[Кафедра теории вероятностей]
Семестр
Весна
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору студента
Учебный год
2025/26
Список тем
Пуассоновский процесс. Процессы Кокса.
Пространственный пуассоновский случайный процесс. Функционал Лапласа. Теорема о характеризации пространственного пуассоновского процесса с помощью функционала Лапласа.
Маркированный пуассоновский процесс как пространственный процесс. Применения в теории массового обслуживания.
Энергия и потенциал. Канонический потенциал. Формула Мебиуса. Существование канонического потенциала. Гиббсовские случайные поля, заданные на конечном графе и принимающие конечное число значений. Клики и потенциал ближайших соседей.
Марковские случайные поля, заданные на конечном графе и принимающие конечное число значений. Теорема Аверинцева – Клиффорда – Хаммерсли (об эквивалентности описания гиббсовских и марковских случайных полей на конечном графе).
Виды зависимости систем случайных величин. Статистический анализ независимости и условной независимости
случайных векторов.
Некоторые модели теории риска. Обобщение модели Крамера - Лундберга.
Информационные методы выбора переменных, влияющих на изучаемый случайный отклик.
Список источников
[1] P.Bremaud. An Introduction to Applied Probability. Springer, Cham, 2024.
[2] S.M.Ross. Introduction to Probability Models. 12-th ed., Academic Press, London, 2019.
[3] A.Bulinski, E.Spodarev. Introduction to random fields. In: E.Spodarev (Ed.). Stochastic Geometry and Random Fields. Asymptotic Methods, p. 277 - 336. Springer-Verlag, Berlin, 2013.
[4] G.J.Szekely, M.L.Rizzo. The Energy of Data and Distance Correlation. CRC Press, Boca Raton, 2023.
[5] H.Schmidly. Risk Theory. Springer, Cham, 2017.
[6] C.Giraud. Introduction to High-Dimensional Statistics. 2-nd ed. , CRC Press. Boca Raton, 2022.
[7] А.В.Булинский. О выборе значимых признаков, основанном на теории информации. Теория вероятностей и ее применения, 2023, т. 68, вып. 3, с. 483 - 508.
День недели
вторник
Время
18:30-20:05
Аудитория
1604
Дата первого занятия
Аудитория первого занятия
1604
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.

Стохастический анализ

Название спецкурса на английском языке
Stochastic analysis
Авторы курса
Конаков Валентин Дмитриевич
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
Подразделение
[Кафедра теории вероятностей]
Семестр
Весна
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору кафедры
Учебный год
2025/26
Список тем
Предсказуемые, предвещаемыe и достижимые моменты.
Исчерпание графиками марковских моментов скачков согласованного процесса, траектории которого непрерывны справа и имеют пределы слева.
Критерий предсказуемости согласованного процесса с регулярными траекториями.
Тотально недостижимые и достижимые моменты остановки.
Oпциональнaя и предсказуемaя проекции.
Список источников
Липцер Р.Ш., Ширяев А.Н. Теория мартингалов. Наука, 1986.
A.A. Gushchin. Stochastic Calculus for Quantitative Finance. ISTE, 2015.
He S., Wang J., Yan J. Semimartingale Theory and Stochastic Calculus. Science Press, 1992.
Protter Ph. Stochastic Integration and Differential Equations. Springer, 2005.
День недели
по согласованию
Время
по согласованию
Аудитория
Ещё не назначена
Аудитория первого занятия
Ещё не назначена
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.