中文

带纯跳Lévy白噪声的随机非线性波动方程的中心极限定理

概率论 2026-04-15 v1

摘要

本文研究了具有常数初始条件和乘性噪声σ(u)L˙\sigma(u)\dot{L}的随机非线性波动方程(SNLW)的随机场解,其中非线性由Lipschitz函数σ:RR\sigma: \mathbb{R}\to\mathbb{R}编码,L˙\dot{L}表示R+×R\mathbb{R}_+\times\mathbb{R}上具有有限方差的纯跳Lévy白噪声。结合Itô微积分和Malliavin微积分的工具,我们能够建立解的Malliavin可微性,并给出Malliavin导数的尖锐矩界。作为简单推论,我们得到了SNLW解的空间遍历性,这导致当RR\to\infty时,解在[R,R][-R,R]上的空间积分的大数定律结果。本文的主要结果之一是在Wasserstein距离下获得相应的高斯波动及其收敛速率。为实现这一目标,我们改编了Peccati、Solé、Taqqu和Utzet ({\it Ann. Probab.}, 2010)的离散Malliavin-Stein界,并将其与上述Malliavin导数的矩界和Itô工具进一步结合。我们的工作显著改进了我们先前关于线性方程的结果(\textit{Trans.~Amer.~Math.~Soc.}, 2024),该结果严重依赖于解的显式混沌展开。在当前工作中,我们还建立了函数版本、中心极限定理的几乎必然版本,以及解的空间积分的(定量)渐近独立性。渐近独立性结果基于L. Pimentel (\textit{Ann.~Probab.}, 2022)的一个观察以及Tudor推广(\textit{Trans.~Amer.~Math.~Soc.}, 2025)到Poisson情形的进一步改编。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.18672,
  title  = {Central limit theorem for stochastic nonlinear wave equation with pure-jump L\'evy white noise},
  author = {Raluca M. Balan and Guangqu Zheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.18672},
  year   = {2026}
}

备注

47 pages