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確率解析とその微分作用素の解析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15540116
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関名古屋大学

研究代表者

松本 裕行  名古屋大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (00190538)

研究分担者 長田 博文  九州大学, 大学院・数理学研究院, 教授 (20177207)
佐藤 潤也  名古屋大学, 大学院・情報科学研究科, 助教授 (20235352)
植村 英明  愛知教育大学, 教育学部, 助教授 (30203483)
梁 松  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教授 (60324399)
貝瀬 秀裕  名古屋大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (60377778)
井原 俊輔  名古屋大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (00023200)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードポアンカレ上半平面 / ラプラシアン / ブラウン運動 / セルバーグ跡公式 / 指数型ウィナー汎関数 / ベッセル過程 / ウイシャート過程 / リーマン対称空間 / 拡散過程 / レヴィの定理 / ピットマンの定理
研究概要

ポアンカレ上半平面(双曲平面)上のラプラシアンに対応する拡散過程である,上半平面上のブラウン運動を与える確率微分方程式は具体的に解くことができ,ウィナー汎関数としての明示的な表示をもつ.本研究においてはこの事実の拡張として,上半平面上のブラウン運動の正規直交枠束への水平持ち上げもまた,ウィナー汎関数としての表示をもつことを示した.この表示をもとに,微分形式に作用するラプラシアンに対する熱核の確率論的な表現を与えて,上半平面のその等距離変換群の双曲的部分群による商空間として与えられるコンパクトなリーマン面上における,微分形式上のセルバーグ跡公式を証明した.調和解析を用いない,解析的または幾何学的な証明となっている.また,次元を2と限っているために跡公式も極めて具体的な形となっている.
一般次元の場合への拡張に関する研究を現在継続中である.2次元の場合は補助的なブラウン運動を導入することによって,水平持ち上げの回転部分をうまく表現することができたことが成功の要因と思われるが,多次元の場合にこれに相当する表現が見つかっていない.今後の課題としたい.この部分が突破できると,これまでの研究の基礎となっているマッキーンの考え方に従ってセルバーグ跡公式の証明ができると考えている.
上半平面上の解析に確率論を応用する際,幾何ブラウン運動を時間に関して積分して得られる指数型ウィナー汎関数が現れる.同じ汎関数が数理ファイナンスの理論やランダム媒質中の拡散過程の研究に現れるため,現在でも研究が続いている.海外共同研究者のヨール教授と共同で,これまでに知られている研究成果および応用をまとめ,また解析的な立場から研究成果を整理して発表した.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (17件) 図書 (1件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] Exponential functionals of Brownian motion, I, Probability laws at fixed time2005

    • 著者名/発表者名
      H.Matsumoto, M.Yor
    • 雑誌名

      Probability Surveys Vol. 2

      ページ: 312-347

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Exponential functionals of Brownian motion, II, Some related diffusion processes2005

    • 著者名/発表者名
      H.Matsumoto, M.Yor
    • 雑誌名

      Probability Surveys Vol. 2

      ページ: 348-384

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Asymptotic expansions for the Laplace approximations of sums of Banach space-valued random variables2005

    • 著者名/発表者名
      S.Albeverio, S.Liang
    • 雑誌名

      Ann. Probab. Vol. 33

      ページ: 300-336

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Laplace approximations of the large deviations for diffusion Processes on Euclidean space2005

    • 著者名/発表者名
      S.Liang
    • 雑誌名

      J. Math. Soc. Japan Vol. 57

      ページ: 557-592

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A limit theorem for the Wick exponential of the free lattice fields2005

    • 著者名/発表者名
      S.Albeverio, S.Liang
    • 雑誌名

      Markov Processes and Related Fields Vol. 11

      ページ: 157-164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Differential games of inf-sup type and Isaacs equations2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kaise, S.-J.Sheu
    • 雑誌名

      Appl. Math. Optimization Vol. 52

      ページ: 1-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Exponential functionals of Brownian motion, I, Probability laws at fixed time2005

    • 著者名/発表者名
      H.Matsumoto, M.Yor
    • 雑誌名

      Probability Surveys Vol.2

      ページ: 312-347

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Exponential functionals of Brownian motion, II, Some related diffusion processes2005

    • 著者名/発表者名
      H.Matsumoto, M.Yor
    • 雑誌名

      Probability Surveys Vol.2

      ページ: 348-384

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Asymptotic expansions for the Laplace approximations of sums of Banach space-valued random variables2005

    • 著者名/発表者名
      S.Albeverio, S.Liang
    • 雑誌名

      Ann.Probab. Vol.33

      ページ: 300-336

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Laplace approximations of the large deviations for diffusion Processes on Euclidean space2005

    • 著者名/発表者名
      S.Liang
    • 雑誌名

      J.Math.Soc.Japan Vol.57

      ページ: 557-592

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A limit theorem for the Wick exponential of the free lattice fields2005

    • 著者名/発表者名
      S.Albeverio, S.Liang
    • 雑誌名

      Markov Processes and Related Fields Vol.11

      ページ: 157-164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Differential games of inf-sup type and Isaacs equations2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kaise, S.-J.Sheu
    • 雑誌名

      Appl.Math.Optimization Vol.52

      ページ: 1-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Markov or non-Markov property of $cM-X$ processes2004

    • 著者名/発表者名
      H.Matsumoto
    • 雑誌名

      J.Math.Soc.Japan 56

      ページ: 519-540

    • NAID

      10013123100

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Some properties of the Wishart processes and a matrix extension of the Hartman-Watson laws2004

    • 著者名/発表者名
      H.Matsumoto
    • 雑誌名

      Publ.RIMS, Kyoto Univ. 40

      ページ: 1385-1412

    • NAID

      110001052099

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Tanaka formula for multidimensional Brownian motions2004

    • 著者名/発表者名
      H.Uemura
    • 雑誌名

      J.Theoret.Probab. 17

      ページ: 347-366

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Risk sensitive optimal investiment : solutions of the dynamical programming equation2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kaise
    • 雑誌名

      Contemporary Mathematics 361

      ページ: 217-230

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure on solutions of ergodic type Bellman equations of first And second orders : Some observations through the singular limits2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kaise
    • 雑誌名

      Stochastic Processes and Applications to Mathematical Finance

      ページ: 119-132

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 応用のための確率論・確率過程2004

    • 著者名/発表者名
      松本裕行
    • 総ページ数
      212
    • 出版者
      サイエンス社
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsumoto: "Interpretation via Brownian motion of some independence properties between GIG and gamma variables"Stab.Prob.Lett.. 61. 253-259 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsumoto: "On Dufresne's relation between probability laws of exponential functionals of Brownian motions with defferent drifts"J.Appl.Prob.. 35. 184-206 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsumoto: "Markov or non-Markov property of CM-X processes"J.Math.Soc.Japan. 56(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Osada: "Non-collision properties of Dyson's model in infinite dimension and other stochastic dynamics"Adv.Studies Pure Math.. 39(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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