Аннотация:
Изучается случайное блуждание Sn:=ξ1+⋯+ξn,n=0,1,…, в d-мерном евклидовом пространстве Rd, где S0=0,ξk — независимые одинаково распределенные случайные векторы, удовлетворяющие моментному условию Крамера. Для случайных ломаных, построенных по узловым точкам
(kn,1xSk),k=0,1,…,n,
найдена при n→∞ логарифмическая асимптотика вероятностей больших уклонений в различных пространствах траекторий, когда x∼α0n,α0>0. Получены так называемые локальный и расширенный принципы больших уклонений (п.б.у.) (см. [1]), которые справедливы и в тех случаях, когда “обычный” принцип больших уклонений отсутствует.
Работа состоит из 3 частей. Часть I содержит два раздела. В разделе 1 приводятся основные понятия и некоторые сведения о п.б.у. в произвольных метрических пространствах. В разделе 2 формулируются “усиленные” версии «обычных» п.б.у. в области больших уклонений, полученных ранее в [2], [3] в пространстве непрерывных функций. Кроме того, в разделе 2 приводится п.б.у. для вероятностей попадания траекторий случайных блужданий в выпуклые множества. Он получен на основе неравенств в [4] и не содержит каких-либо моментных условий.
В разделе 3 части II рассмотрен пример, поясняющий необходимость расширения постановки задачи и самого понятия “принцип больших уклонений”. Введены новое расширенное пространство
функций, метрика в нем и функционал (интеграл) уклонений более общего, чем ранее, вида, с помощью которых будет строиться “расширенный” п.б.у. В разделе 4 для траекторий одномерных случайных блужданий в пространстве D функций без разрывов второго рода приводятся и доказываются основные результаты работы: локальный и расширенный принципы больших уклонений. В разделе 5 все утверждения работы, сформулированные и доказанные в разделе 4, распространены на многомерный случай.
Раздел 6 части III содержит изложение результатов, аналогичных тем, что получены в разделе 4, но теперь в пространстве функций ограниченной вариации с более сильной, чем в D, метрикой. В
разделе 7 получены так называемые условные принципы больших уклонений для траекторий одномерных случайных блужданий при локализованном положении блуждания в последний момент. В качестве следствия получена версия теоремы Санова о больших уклонениях эмпирических распределений.
Ключевые слова:
условие Крамера, функция уклонений, случайное блуждание, функционал уклонений, интеграл уклонений, большие уклонения, принцип больших уклонений, локальный принцип больших уклонений, расширенный принцип больших уклонений, выпуклые множества, пространство функций без разрывов второго рода, пространство функций ограниченной вариации, интегро-локальные теоремы Гнеденко и Стоуна–Шеппа, теорема Санова, большие уклонения эмпирических распределений.
Образец цитирования:
А. А. Боровков, А. А. Могульский, “Принципы больших уклонений для траекторий случайных блужданий. I”, Теория вероятн. и ее примен., 56:4 (2011), 627–655; Theory Probab. Appl., 56:4 (2011), 538–561
Artem Logachov, Yuri Suhov, Nikita Vvedenskaya, Anatoly Yambartsev, “A large-deviation principle for birth–death processes with a linear rate of downward jumps”, J. Appl. Probab., 2023, 1
А. А. Боровков, “Об условиях существования точных принципов больших уклонений”, Сиб. матем. журн., 63:1 (2022), 58–76; A. A. Borovkov, “On the existence conditions for exact large deviation principles”, Siberian Math. J., 63:1 (2022), 48–64
A. A. Mogul'skiǐ, “The Extended Large Deviation Principle for the Trajectories of a Compound Renewal Process”, Sib. Adv. Math., 32:1 (2022), 35
А. А. Боровков, “О точных принципах больших уклонений для обобщенного процесса восстановления”, Теория вероятн. и ее примен., 66:2 (2021), 214–230; A. A. Borovkov, “On exact large deviation principles for compound renewal processes”, Theory Probab. Appl., 66:2 (2021), 170–183
А. А. Могульский, “Расширенный принцип больших уклонений для траекторий обобщенного процесса восстановления”, Матем. тр., 24:1 (2021), 142–174
Logachov A., Logachova O., Yambartsev A., “The Local Principle of Large Deviations For Compound Poisson Process With Catastrophes”, Braz. J. Probab. Stat., 35:2 (2021), 205–223
Vysotsky V., “Contraction Principle For Trajectories of Random Walks and Cramer'S Theorem For Kernel-Weighted Sums”, ALEA-Latin Am. J. Probab. Math. Stat., 18:2 (2021), 1103–1125
Ф. Х. Клебанер, А. В. Логачев, А. А. Могульский, “Расширенный принцип больших уклонений для траекторий процесса с независимыми приращениями на полуоси”, Пробл. передачи информ., 56:1 (2020), 63–79; F. C. Klebaner, A. V. Logachov, A. A. Mogulskii, “Extended large deviation principle for trajectories of processes with independent and stationary increments on the half-line”, Problems Inform. Transmission, 56:1 (2020), 56–72
Logachov A., Logachova O., Yambartsev A., “Local Large Deviation Principle For Wiener Process With Random Resetting”, Stoch. Dyn., 20:5 (2020), 2050032
А. А. Боровков, “Функциональные предельные теоремы для обобщенных процессов восстановления”, Сиб. матем. журн., 60:1 (2019), 37–54; A. A. Borovkov, “Functional limit theorems for compound renewal processes”, Siberian Math. J., 60:1 (2019), 27–40
F. C. Klebaner, A. A. Mogulskii, “Large deviations for processes on half-line: Random Walk and Compound Poisson Process”, Сиб. электрон. матем. изв., 16 (2019), 1–20
Н. Д. Введенская, А. В. Логачёв, Ю. М. Сухов, А. А. Ямбарцев, “Локальный принцип больших уклонений для неоднородных процессов роста и гибели”, Пробл. передачи информ., 54:3 (2018), 73–91; N. D. Vvedenskaya, A. V. Logachov, Yu. M. Suhov, A. A. Yambartsev, “A local large deviation principle for inhomogeneous birth-death processes”, Problems Inform. Transmission, 54:3 (2018), 263–280
А. А. Могульский, “Расширенный принцип больших уклонений для процесса с независимыми приращениями”, Сиб. матем. журн., 58:3 (2017), 660–672; A. A. Mogul'skiǐ, “The extended large deviation principle for a process with independent increments”, Siberian Math. J., 58:3 (2017), 515–524
А. А. Могульский, “Принцип больших уклонений для обобщенного пуассоновского процесса”, Матем. тр., 19:2 (2016), 119–157; A. A. Mogul'skiǐ, “The large deviation principle for a compound Poisson process”, Siberian Adv. Math., 27:3 (2017), 160–186
Bakhtin V. Sokal E., “The Kullback–Leibler Information Function for Infinite Measures”, Entropy, 18:12 (2016), 448
Artem V. Logachov, “The local principle of large deviations for solutions of Itô stochastic equations with quick drift”, J Math Sci, 218:1 (2016), 28
А. А. Боровков, А. А. Могульский, “Принципы больших уклонений для конечномерных распределений обобщенных процессов восстановления”, Сиб. матем. журн., 56:1 (2015), 36–64; A. A. Borovkov, A. A. Mogul'skiǐ, “Large deviation principles for the finite-dimensional distributions of compound renewal processes”, Siberian Math. J., 56:1 (2015), 28–53
А. А. Боровков, А. А. Могульский, “Принципы больших уклонений для траектории обобщенных процессов восстановления. I”, Теория вероятн. и ее примен., 60:2 (2015), 227–247; A. A. Borovkov, A. A. Mogul'skii, “Large deviation principles for trajectories of compound renewal processes. I”, Theory Probab. Appl., 60:2 (2016), 207–221
А. А. Боровков, А. А. Могульский, “Неравенства и принципы больших уклонений для траекторий процессов с независимыми приращениями”, Сиб. матем. журн., 54:2 (2013), 286–297; A. A. Borovkov, A. A. Mogul'skiǐ, “Inequalities and principles of large deviations for the trajectories of processes with independent increments”, Siberian Math. J., 54:2 (2013), 217–226
А. А. Могульский, “Об оценке сверху в принципе больших уклонений для сумм случайных векторов”, Матем. тр., 16:1 (2013), 121–140; A. A. Mogul'skiǐ, “On the upper bound in the large deviation principle for sums of random vectors”, Siberian Adv. Math., 24:2 (2014), 140–152