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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Limit theorems for diffusions, Levy processes and their variants with their applications

Research Project

Project/Area Number 19H01791
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

矢野 孝次  京都大学, 理学研究科, 准教授 (80467646)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山崎 和俊  関西大学, システム理工学部, 准教授 (50554937)
矢野 裕子  京都産業大学, 理学部, 教授 (10337462)
林 正史  琉球大学, 理学部, 准教授 (90532549)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords確率過程論 / 極限定理 / 拡散過程 / レヴィ過程 / 周遊理論
Outline of Annual Research Achievements

一般化逆正弦法則の発展的問題として,秋元(東京理科大学)および当時院生の世良と院生の山戸と共同で,エイジングの問題に取り組み始めた.原点出発の歪ベッセル過程について,原点から観測した滞在時間分布はランペルティ分布に従うが,観測開始時間を正に変えたときどのような影響が現れるかを調べるのがエイジングの問題である.ブラウン運動および歪ベッセル過程に対し,二通りの方法で詳しく調べ,理論物理的視点でまとめた結果を学術雑誌に投稿し掲載に至った.
作用発展に対する情報系分解問題について,伊藤(京都産業大学)および世良と共同で,有限集合上のランダム写像反復モデルに対して一般的な結果をまとめた.有限半群のRees分解およびその上の確率測度の畳み込み積に関する理論を用い,畳み込み積の集積点に当たる確率測度の畳み込み積分解を用いることで,作用発展の情報系を,駆動ノイズ,無限過去ノイズ,第三ノイズに分解する公式を得ることができた.この結果は学術雑誌に投稿中である.
一次元レヴィ過程に対するランダム時計を用いた局所時間処罰問題の研究を,院生の武田と共同で着手した.定数時計を用いた先行研究があり,一次元安定過程に限った処罰問題の結果の他に,対称の場合は一般,非対称の場合は強い仮定を置いて減点死滅過程の調和関数の研究があり,それを用いた原点を避ける条件付けの結果が知られている.本研究では,非対称の減点死滅過程の調和関数を弱い仮定の下で調べるとともに,ランダム時計を用いた局所時間処罰問題を調べ,興味深い結果を得てきている.
集合値マルチンゲールの確率積分表示の可能性について,Zhangと共同で,否定的な結果を得た.集合値マルチンゲールは興味深い研究対象と思われるが,実数値の場合と異なり集合値過程の確率積分は好ましい性質を持っていないようである.この結果は学術雑誌に投稿中である.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

一般化逆正弦法則の研究発展として,エイジングの問題の研究が進んだ.作用発展に対する情報系分解問題の研究が進んだ.一次元レヴィ過程に対するランダム時計を用いた局所時間処罰問題の研究に着手し,結果が出始めている.集合値マルチンゲールの確率積分表示についての結果を得た.以上のことから,本研究は順調に進展していると言える.

Strategy for Future Research Activity

一般化逆正弦法則のエイジングの問題に関して,秋元,世良,山戸と共同で,研究を進める.歪ベッセル過程に対するエイジングの数学的側面についての厳密な解析をまとめるとともに,安定過程に対するエイジングについても研究する.
作用発展に対する情報系分解問題について,伊藤および世良と共同で,研究を進める.有限状態空間の結果をさらに発展させ,無限状態空間の場合を研究する.その技術的困難は,位相半群論におけるエリスの定理をポーランド空間に拡張する結果を利用することで,克服できそうである.
一次元レヴィ過程に対するランダム時計を用いた処罰問題の研究を,院生の武田と共同で進める.局所時間の研究について,分かってきたことからさらに研究を進め,論文にまとめる.また,最大値処罰問題およびカッツ消滅処罰問題についても取り組みたい.

  • Research Products

    (28 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 11 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 8 results)

  • [Int'l Joint Research] ヴロツワフ工科大学/ヴロツワフ大学(ポーランド)

    • Country Name
      POLAND
    • Counterpart Institution
      ヴロツワフ工科大学/ヴロツワフ大学
  • [Int'l Joint Research] CIMAT数学研究センター(メキシコ)

    • Country Name
      MEXICO
    • Counterpart Institution
      CIMAT数学研究センター
  • [Int'l Joint Research] テキサス大学ダラス(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      テキサス大学ダラス
  • [Int'l Joint Research] アンデス大学/ノルテ大学(コロンビア)

    • Country Name
      COLOMBIA
    • Counterpart Institution
      アンデス大学/ノルテ大学
  • [Int'l Joint Research] 華北電力大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      華北電力大学
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      2
  • [Journal Article] Fluctuation scaling limits for positive recurrent jumping-in diffusions with small jumps2020

    • Author(s)
      Yamato Kosuke、Yano Kouji
    • Journal Title

      Journal of Functional Analysis

      Volume: 279 Pages: 108655~108655

    • DOI

      10.1016/j.jfa.2020.108655

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Aging arcsine law in Brownian motion and its generalization2020

    • Author(s)
      Akimoto Takuma、Sera Toru、Yamato Kosuke、Yano Kouji
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 102 Pages: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.102.032103

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Optimal Periodic Replenishment Policies for Spectrally Positive Levy Demand Processes2020

    • Author(s)
      P?rez Jose-Luis、Yamazaki Kazutoshi、Bensoussan Alain
    • Journal Title

      SIAM Journal on Control and Optimization

      Volume: 58 Pages: 3428~3456

    • DOI

      10.1137/18M1196406

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Leland-Toft optimal capital structure model under Poisson observations2020

    • Author(s)
      Palmowski Zbigniew、P?rez Jose Luis、Surya Budhi Arta、Yamazaki Kazutoshi
    • Journal Title

      Finance and Stochastics

      Volume: 24 Pages: 1035~1082

    • DOI

      10.1007/s00780-020-00431-6

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multiray generalization of the arcsine laws for occupation times of infinite ergodic transformations2019

    • Author(s)
      Sera Toru、Yano Kouji
    • Journal Title

      Transactions of the American Mathematical Society

      Volume: 372 Pages: 3191~3209

    • DOI

      10.1090/tran/7755

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Generalized refracted Levy process and its application to exit problem2019

    • Author(s)
      Noba Kei、Yano Kouji
    • Journal Title

      Stochastic Processes and their Applications

      Volume: 129 Pages: 1697~1725

    • DOI

      10.1016/j.spa.2018.06.004

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 多粒子有限状態の無限過去を持つ時間発展に対する情報系分解問題2019

    • Author(s)
      伊藤悠、世良透、矢野孝次
    • Journal Title

      確率論シンポジウム・数理解析研究所講究録

      Volume: 2116 Pages: 76--84

    • Open Access
  • [Journal Article] 無限過去を持つ時間発展の情報系分解問題について2019

    • Author(s)
      矢野孝次
    • Journal Title

      ランダム力学系理論の総合的研究・数理解析研究所講究録

      Volume: 2115 Pages: 135--139

    • Open Access
  • [Journal Article] Optimality of refraction strategies for a constrained dividend problem2019

    • Author(s)
      Junca Mauricio、Moreno-Franco Harold A.、Perez Jose-Luis、Yamazaki Kazutoshi
    • Journal Title

      Advances in Applied Probability

      Volume: 51 Pages: 633~666

    • DOI

      10.1017/apr.2019.32

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Fluctuation theory for level-dependent Levy risk processes2019

    • Author(s)
      Czarna Irmina、Perez Jose-Luis、Rolski Tomasz、Yamazaki Kazutoshi
    • Journal Title

      Stochastic Processes and their Applications

      Volume: 129 Pages: 5406~5449

    • DOI

      10.1016/j.spa.2019.03.006

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Regularity of the Local Time of Diffusions on the Positive Real Line with Reflection at Zero2019

    • Author(s)
      Hayashi Masafumi
    • Journal Title

      Communications on Stochastic Analysis

      Volume: 13 Pages: 1~25

    • DOI

      10.31390/cosa.13.1.02

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Generalization of the arcsine laws for infinite ergodic transformations2020

    • Author(s)
      Kouji Yano
    • Organizer
      Bernoulli-IMS One World Symposium 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Levy processes observed at Poisson arrival times and their applications in stochastic control2020

    • Author(s)
      Kazutoshi Yamazaki
    • Organizer
      Probability Victoria Seminar
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] On singular control for Levy processes2020

    • Author(s)
      Kazutoshi Yamazaki
    • Organizer
      Osaka Webinar on Mathematical Finance
    • Invited
  • [Presentation] The third noise problems for action evolution with infinite past2019

    • Author(s)
      Kouji Yano
    • Organizer
      Interactions between commutative and non-commutative probability
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The third noise problems for action evolution with infinite past2019

    • Author(s)
      Kouji Yano
    • Organizer
      Research on the Theory of Random Dynamical Systems and Fractal Geometry
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Fluctuation theory for level-dependent Levy risk processes2019

    • Author(s)
      Kazutoshi Yamazaki
    • Organizer
      Workshop on Stochastic Analysis and Application
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Optimal dividend problem for Levy risk processes2019

    • Author(s)
      Kazutoshi Yamazaki
    • Organizer
      2019 SIAM Conference on Control and Its Applications
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Stochastic control for Levy processes under periodic observations2019

    • Author(s)
      Kazutoshi Yamazaki
    • Organizer
      2019 SIAM Conference on Control and Its Applications
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The Leland-Toft optimal capital structure model under Poisson observations2019

    • Author(s)
      山崎和俊
    • Organizer
      ファイナンスの数理解析とその応用
  • [Presentation] The Leland-Toft optimal capital structure model under Poisson observations2019

    • Author(s)
      Kazutoshi Yamazaki
    • Organizer
      INFORMS 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] レヴィー過程の変動理論と待ち行列2019

    • Author(s)
      山崎和俊
    • Organizer
      日本オペレーションズリサーチ学会待ち行列研究部会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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