Эта публикация цитируется в
255 статьях
О малых случайных возмущениях динамических систем
А. Д. Вентцель,
М. И. Фрейдлин
Аннотация:
В работе изучается влияние на динамическую систему
$\dot x_t=b(x_t)$ малых случайных
возмущений типа белого шума:
$$
\dot x_t^\varepsilon=b^\varepsilon(x_t^\varepsilon)+\varepsilon\sigma(x_t^\varepsilon)\dot \xi_t,
$$
где
$\xi_t$ –
$r$-мерный винеровский процесс,
$b^\varepsilon(x)\to b(x)$ при
$\varepsilon\to 0$. Основное внимание уделяется влиянию этих возмущений на больших отрезках времени, растущих с уменьшением
$\varepsilon$. Рассматриваются две задачи: первая – о поведении инвариантной меры
$\mu^\varepsilon$ процесса
$x_t^\varepsilon$ при
$\varepsilon\to 0$, вторая – о распределении положения траектории
$x_t^\varepsilon$ в первый момент выхода из компактной области. Важную роль в этих задачах играет оценка вероятности того, что траектория процесса
$x_t^\varepsilon$ за время
$[0,T]$ не отклонится от некоторой гладкой функции
$\varphi_t$ более чем на
$\delta$. Оказывается, что при малых
$\varepsilon$
и
$\delta$ главный член этой вероятности имеет вид
$\exp\bigl\{-\frac1{2\varepsilon^2}I(\varphi)\bigr\}$ где
$I(\varphi)$ – некоторый неотрицательный функционал от
$\varphi_t$.
Функция
$V(x,y)$ – минимум
$I(\varphi)$ по множеству функций
$\varphi$, соединяющих точки
$x$ и
$y$, участвует в формулировке ответа на обе задачи.
С помощью функции
$V(x,y)$ в фазовом пространстве вводится отношение эквивалентности (не зависящее от возмущений). При некоторых условиях в работе указывается точка фактор-пространства, на которой сосредоточивается в пределе инвариантная мера.
В обеих задачах изучаемый процесс приближается некоторой марковской цепью,
и ответ зависит от поведения функции
$V(x,y)$ на графах, связанных с этой цепью.
Заметим, что вторая задача тесно связана с поведением решения задачи Дирихле
с малым параметром при старших производных.
УДК:
519.2+519.9
MSC: 37J40,
60H40,
60J27 Поступила в редакцию: 08.08.1969