Стохастические дифференциальные уравнения
Название спецкурса на английском языке
Stochastic differential equations
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.
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]
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.