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Usando teoría de Ito para decidir si $M^f$ es martingala o una martingala local

Me encontré con el siguiente, mientras que la lectura de Ikeda & Watanabe libro de ecuaciones diferenciales Estocásticas y los procesos de Difusión, en la página 163-164

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Al principio de la frase $$f(X_t)- f(X_0) - \int_0^t Af(s,X)\, ds \in \mathcal{M}^{c,loc}_2 $$ parece extraño, ya que $f \in C^2_b$ implica que el $f, \partial_i f, \partial_i \partial_j f $ están delimitadas las funciones, por lo que en principio el local de martingala debe estar acotada (para cada una de las $t$), los cuales nos da, que es una verdadera martingala, y deberíamos tener $$f(X_t)- f(X_0) - \int_0^t Af(s,X)\, ds \in \mathcal{M}^{c}_2 $$

Pero luego, pensándolo bien, no sabemos si los términos de $\alpha^i_k(s,X)$ son acotados, entonces, debemos reconocer que la primera frase era cierto.

Ahora, cuando nos trasladamos a la otra expresión, podemos leer que (después de la corrección de algunos errores). $$M^{(l)}_i(t) = X^i(t\wedge \sigma_l) - X^i(0) - \int_0^{t \wedge \sigma_l} \beta^i(s,X)\, ds \in \mathcal{M}^c_2$$

Pero la única cosa que sabemos es que el $X_{s \wedge \sigma_l}$ es un conjunto acotado, las funciones de $\alpha^i_k(s,X), \beta^i(s,X)$ todavía puede ser ilimitado.

Por lo que parece que $$M^{(l)}_i(t) = X^i(t\wedge \sigma_l) - X^i(0) - \int_0^{t \wedge \sigma_l} \beta^i(s,X)\, ds \in \mathcal{M}^{c,loc}_2$$

Lo que va mal?

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zhoraster Puntos 5893

Sobre el ilimitado de $\alpha$$\beta$: tienes toda la razón, hay algunas inexactitudes en Ikeda-Watanabe. Para que el argumento funcione, uno necesita imponer una mayor asunción por ejemplo, el de Observación 1.1, Capítulo 4:

Para cualquier $T>0$ $M>0$ $$ \sup_{t\[0,T],\|w\|_T\le M} \big(\|\alpha(t,w)+ \|\beta(t,w)\|\big) <\infty. $$

A continuación, para $t\le \sigma_l$, $\alpha(t,X)$ y $\beta(t,X)$ será limitada, por lo que el proceso de $M$ detenido en $\sigma_l$ es una martingala, como usted bien nota (todos los procesos serán delimitadas). Por lo tanto, $M$ es una martingala local con la localización de la secuencia de $\{\sigma_l,l\ge 1\}$.

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