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高维空间中Ornstein-Uhlenbeck过程的平均首次退出时间

概率论 2023-05-10 v2

摘要

dd维Ornstein–Uhlenbeck过程(OUP)描述了一个粒子在dd维、球对称二次势中的轨迹。OUP由权重为常数θ0\theta \geq 0的漂移项和权重为σ>0\sigma > 0的扩散系数组成。在无漂移时(即θ=0\theta = 0),OUP退化为标准布朗运动(BM)。本文关注于估计大d0d \gg 0时OUP从半径为有限LL的球中退出的平均首次退出时间(MFET)。我们证明,对于dd \to \infty的渐近情形,OUP的平均退出时间不超过BM。换言之,OUP的均值回复漂移(按θ0\theta \geq 0缩放)对其MFET渐近无影响。这一发现可能令人惊讶,因为在小dNd \in \mathbb{N}时,OUP退出时间比BM显著更大,其差值依赖于θ\theta。由于该结论允许忽略漂移,它可能简化众多领域中高维退出时间问题的分析。最后,我们利用Andronov–Vitt–Pontryagin公式给出的非渐近MFET简短证明,可能具有独立意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.04029,
  title  = {Mean first exit times of Ornstein-Uhlenbeck processes in high-dimensional spaces},
  author = {Hans Kersting and Antonio Orvieto and Frank Proske and Aurelien Lucchi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.04029},
  year   = {2023}
}

备注

14 pages, 3 figures