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2020 年度 実績報告書

拡散過程とレヴィ過程およびその変型過程に関する極限定理とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 19H01791
研究機関京都大学

研究代表者

矢野 孝次  京都大学, 理学研究科, 准教授 (80467646)

研究分担者 山崎 和俊  関西大学, システム理工学部, 准教授 (50554937)
林 正史  琉球大学, 理学部, 准教授 (90532549)
矢野 裕子  京都産業大学, 理学部, 教授 (10337462)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード確率過程論 / 極限定理 / 拡散過程 / レヴィ過程 / 周遊理論
研究実績の概要

一般化逆正弦法則の発展的問題として,当時院生の山戸と共同で跳入拡散過程の正側滞在時間に対する揺らぎ極限定理の問題に取り組んできた.零再帰的な場合はランペルティの一般化逆正弦法則が成立するが,正再帰的な場合は極限が退化する.本研究では,退化の様子を詳しく調べるため,揺らぎのスケール極限を,跳入が小さい場合に考察した.その結果,スペクトル片側安定過程の一次結合によって揺らぎ極限を表現することに成功した.その際,クレイン・小谷理論を援用して修正ノイマン境界条件の固有関数を新しく導入し,これを用いた.この結果をまとめた論文が学術雑誌Journal of Functional Analysisに掲載された.
レヴィの逆正弦法則の発展的問題として,秋元(東京理科大),当時院生の世良,当時院生の山戸と共同で,エイジング逆正弦法則の問題に取り組んだ.原点出発ブラウン運動の初期時刻からの正側滞在時間の分布は逆正弦分布に従うが,少し時間が経ってから観測すると分布の形が崩れる.本研究では,正側滞在時間の分布密度が受ける開始時間と観測時間の定量的な影響を,端点の漸近挙動において明らかにした.この結果をまとめた論文が学術雑誌Physical Review Eに掲載された.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

跳入拡散過程の正側滞在時間の研究で得た揺らぎ極限定理の結果は当初の期待に近いものであったが,その際に道具として開発して用いた修正ノイマン境界条件の固有関数は有用なもので,今後の研究のさらなる発展に繋がる.エイジング逆正弦法則の研究では,一般化逆正弦法則の新しい側面として興味深い結果であり,さらなる理論的展開が期待される.以上のことから,本研究はおおむね順調に進展していると言える.

今後の研究の推進方策

原点出発の安定過程の正側滞在時間に対し,エイジング逆正弦法則を調べたい.安定過程の正側滞在時間はベータ分布に従うことが知られており,拡散過程の場合とは異なる様相を呈する.この場合に,観測開始時刻を遅らせたことによる定量的な影響を,端点の漸近挙動において明らかにしたい.
また,跳入レヴィ過程の正側滞在時間に対する一般化逆正弦法則および揺らぎ極限定理を調べたい.零再帰的な場合は,跳入を持たなければ正側滞在時間の極限分布はベータ分布となるが,跳入を持つ場合も同様と考えられる.一方,正再帰的な場合は正側滞在時間の極限は退化するが,その揺らぎ極限を調べて拡散過程の結果と比較することは興味深い問題である.

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] 華北電力大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      華北電力大学
  • [国際共同研究] CIMAT数学研究センター(メキシコ)

    • 国名
      メキシコ
    • 外国機関名
      CIMAT数学研究センター
  • [国際共同研究] テルアビブ大学(イスラエル)

    • 国名
      イスラエル
    • 外国機関名
      テルアビブ大学
  • [雑誌論文] Limit Theorems for Classical, Freely and Boolean Max-Infinitely Divisible Distributions2021

    • 著者名/発表者名
      Ueda Yuki
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Probability

      巻: 35 ページ: 89~114

    • DOI

      10.1007/s10959-020-01060-7

  • [雑誌論文] Max-convolution semigroups and extreme values in limit theorems for the free multiplicative convolution2021

    • 著者名/発表者名
      Ueda Yuki
    • 雑誌名

      Bernoulli

      巻: 27 ページ: -

    • DOI

      10.3150/20-BEJ1247

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fluctuation scaling limits for positive recurrent jumping-in diffusions with small jumps2020

    • 著者名/発表者名
      Yamato Kosuke、Yano Kouji
    • 雑誌名

      Journal of Functional Analysis

      巻: 279 ページ: 108655~108655

    • DOI

      10.1016/j.jfa.2020.108655

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aging arcsine law in Brownian motion and its generalization2020

    • 著者名/発表者名
      Akimoto Takuma、Sera Toru、Yamato Kosuke、Yano Kouji
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 102 ページ: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.102.032103

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optimal Periodic Replenishment Policies for Spectrally Positive Levy Demand Processes2020

    • 著者名/発表者名
      P?rez Jose-Luis、Yamazaki Kazutoshi、Bensoussan Alain
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Control and Optimization

      巻: 58 ページ: 3428~3456

    • DOI

      10.1137/18M1196406

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Leland-Toft optimal capital structure model under Poisson observations2020

    • 著者名/発表者名
      Palmowski Zbigniew、P?rez Jose Luis、Surya Budhi Arta、Yamazaki Kazutoshi
    • 雑誌名

      Finance and Stochastics

      巻: 24 ページ: 1035~1082

    • DOI

      10.1007/s00780-020-00431-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 自由擬無限分解可能分布について2021

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      日本数学会2021年度年会統計数学分科会
  • [学会発表] Pathwise uniqueness and non-contact property of SDEs driven by Cauchy processes with drift2021

    • 著者名/発表者名
      塚田大史
    • 学会等名
      日本数学会2021年度年会統計数学分科会
  • [学会発表] 自由極値理論とその発展2021

    • 著者名/発表者名
      植田優基
    • 学会等名
      日本数学会2021年度年会統計数学分科会
  • [学会発表] 符号付測度を表現測度としてもつ自由Levy-Khintchine表現について2021

    • 著者名/発表者名
      堀田一敬, Wojciech M?otkowski, 佐久間紀佳, 植田優基
    • 学会等名
      2020年度日本数学会東北支部会
  • [学会発表] Generalization of the arcsine laws for infinite ergodic transformations2020

    • 著者名/発表者名
      Kouji Yano
    • 学会等名
      Bernoulli-IMS One World Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Levy processes observed at Poisson arrival times and their applications in stochastic control2020

    • 著者名/発表者名
      K. Yamazaki
    • 学会等名
      PV Seminar organized by Probability Victoria
    • 国際学会
  • [学会発表] On singular control for Levy processes2020

    • 著者名/発表者名
      山崎和俊
    • 学会等名
      Osaka Webinar on Mathematical Finance (Osaka University)
  • [学会発表] 自由擬無限分解可能分布について2020

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      無限分解可能過程に関連する諸問題
  • [学会発表] On free-quasi infinitely divisible distributions2020

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      Levy Seminar
  • [学会発表] On relations between additive and max-convolutions in classical, free and Boolean probability theory2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ueda
    • 学会等名
      Probabilistic Operator Algebra Seminar
  • [学会発表] Relation between stable laws and extreme values2020

    • 著者名/発表者名
      植田優基
    • 学会等名
      極値理論の工学への応用
  • [学会発表] Relations between additive and max-conolution semigroups in a view of limit theorems in free probability2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ueda
    • 学会等名
      Bernoulli-IMS One World Symposium 2020,
    • 国際学会
  • [学会発表] Free extreme values and related distributions2020

    • 著者名/発表者名
      植田優基
    • 学会等名
      大阪大学確率論セミナー
  • [学会発表] Log-unimodal distributions and free normal distributions on the positive real line2020

    • 著者名/発表者名
      植田優基
    • 学会等名
      無限分解可能過程に関連する諸問題
  • [学会発表] Non-commutative extreme value theory2020

    • 著者名/発表者名
      植田優基
    • 学会等名
      Workshop on "Non-commutative Probability and Related Fields''
  • [学会発表] On free extreme value distributions2020

    • 著者名/発表者名
      植田優基
    • 学会等名
      2020年度確率論シンポジウム

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公開日: 2023-12-25  

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