Случайные блуждания на прямой и алгебраические кривые
С. В. Гришинab a Математический институт им. Стеклова РАН, ул. Губкина, 8, 119991, г. Москва, Россия
b Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Институтский пер., 9, 141701, г. Долгопрудный, Россия
Аннотация:
Данная работа посвящена исследованию на тему производящей функции времени первого достижения положительной полуоси при однородном дискретном целочисленном случайном блуждании на прямой. В первой части работы приращения предполагаются независимыми. Рекуррентные соотношения на вероятности позволяют написать систему уравнений, которой удовлетворяет искомая производящая функция. Применяя технику результантов, удается свести эту систему к одному уравнению. Далее его можно исследовать, вычисляя род соответствующей плоской алгебраической кривой путем анализа ее особенностей. В работе выписаны искомые уравнения для некоторых случайных блужданий и показано, что если приращения принимают с одинаковой вероятностью все целые значения от
$-2$ до
$2$, или от
$-1$ до
$3$, или два равновероятных значения
$-1$ и
$4$, то кривая рациональна, а при общих вероятностях в первом случае это не так.
Во второй части работы процесс рассматривается симметричный, приращения принимают значения
$-1, 0, 1$, но зато предполагается ненулевая корреляция каждого следующего приращения с предыдущим. Для такого процесса уравнение на искомую производящую функцию задает эллиптическую кривую, зависящую от квадрата коэффициента корреляции соседних приращений, если все приращения ненулевые, и гиперэллиптическую кривую рода
$2$, критерием вырождения которой служит наличие кратных корней у полинома
$6$ степени, при общих симметрично распределенных условных вероятностях.
Ключевые слова:
Случайные блуждания, алгебраические кривые.
УДК:
519.837
MSC: 60J10 Поступила в редакцию: 17.07.2023