Matematik

Linæer SDE. Wienerproces. Sværere

29. maj 2009 af hund (Slettet)

Sidder og roder lidt med en linæer stok. differentialligning (Linæer SDE).

dX(t) = aX(t)dt+bdW(t)

X(0)=x(0)

Her er dW(t) det stokastiske led, men en Wienerproces, hvorfor dens middelværdi er 0.

Jeg skal komme frem til, at løsningen til det ovenstående grænseværdiproblem er:

X(t) = e^(at)X(0) + b∫0t e^(a(t-s)) dW(s)/ds ds

= e^(at)X(0) + b∫0t e^(a(t-s)) dW(s)

Jeg har været ude i noget Itôs lemma med en hjælpefunktion, der hedder Z(t)=ln(X(t)), men det hele sejler lidt.

Gode råd modtages med kyshånd.


Svar #1
29. maj 2009 af hund (Slettet)

Første led af løsningen er nogenlunde at komme fremtil, men den stokastiske del med integralet kan jeg slet ikke se, hvorledes fremkommer.


Brugbart svar (2)

Svar #2
30. maj 2009 af Dynin (Slettet)

#0 du kan bare bruge panserformlen, som du nok kender fra diff.ligninger ...

dX(t)=aX(t)dt+bdW(t) ⇒ X'(t)-aX(t)=bW'(t) ⇒ X(t)=Ceat+eat∫e-asbW'(s)ds=Ceat+beat∫e-asdW(s)

som ved indsættelse af randværdien giver det ønskede.

... Du bør nok overveje om ligningen/regningerne gælder generelt eller kun "næsten sikkert", da det jo er stokastisk .....


Svar #3
31. maj 2009 af hund (Slettet)

#2;

Ok. Takker. Det var (desværre) der min film for alvor knækkede. Din løsning henvises i litteraturen til som værende heuristisk, så jeg ved ikke helt, hvad der er klogt at skrive.... altså andet end, at man er klar over, at man har løst problemet lidt løst med en ODE tilgang.

Håber du har et par gode råd. Skal aflevere tirsdag :D


Brugbart svar (2)

Svar #4
31. maj 2009 af Dynin (Slettet)

#3 oki, efter gennemlæsning af #0 ser jeg du kender til Itôs lemma ... Sæt f(X(t),t):=X(t)e-at. Ved brug af lemmaet haves så

df(X(t),t)=-X(t)ae-at+e-atdX(t)=be-atdW(t) [ lav selv mellemregningerne :) ]

Integreres fra 0 til t haves

X(t)e-at=X(0)+∫0t be-asdW(s) hvoraf X(t)=eatX(0)+b∫0t ea(t-s)dW(s)


Svar #5
31. maj 2009 af hund (Slettet)

#4;

Super. Jeg kender til Ito, men har ikke helt styr på hjælpefunktionerne. Fungerer de blot som et "kvalificeret" gæt -- eller har du en fremgangsmetode?

Mange tak,


Brugbart svar (2)

Svar #6
31. maj 2009 af Dynin (Slettet)

#5 oftes er det, som du selv skriver S→loge(S) man bruger. Med lidt træning kan man se (i.e. give et kvalificeret gæt på) hvad "hjælpefunktionen" er ... jeg kender desværre ingen konkret fremgangsmåde til bestemmelse af disse :/ ...


Svar #7
31. maj 2009 af hund (Slettet)

#6 Grunden til, at man gætter på Z=ln(X) er det fordi den har pæne første og anden afledte? Eller er det bare standard-gæt?  ...tænkte på om det kunne have effekt, hvis X fulgte en bestemt fordeling.

I økonomi har man typisk en eller anden proces med et stokastisk normalfordelt støjled. Ved brug af Ito gættes der på Z=ln(X).. er det fordi man ved, at da vil Z være log-normaltfordelt, hvis det går godt?

Tak,


Brugbart svar (2)

Svar #8
31. maj 2009 af Dynin (Slettet)

#7 såvidt jeg husker er det bare et standard gæt fordi man, som du skriver, får en pæn fordeling ...

RETTELSE: ln(X) er vel kun pæn i en GBM og vel ikke i en generel SDE? ... det kan jeg ikke lige gennemskue :/


Svar #9
31. maj 2009 af hund (Slettet)

#8 - åårll riiite. Tak for hjælpen.

- det kan jeg heller ikk', men det lyder sandsynligt.


Brugbart svar (2)

Svar #10
31. maj 2009 af Dynin (Slettet)

#7 glem rettelsen, den var vist mere til forvirring end noget andet :/ Sorry, jeg filosoferede lidt ...


Skriv et svar til: Linæer SDE. Wienerproces. Sværere

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.