Неделя 5 — Марковские моменты: задачи 1–7
1 Задачи для самостоятельного решения
Выберите верные варианты ответов.
Пусть задана фильтрация \(\mathbb F=(\mathcal F_n,n\in\mathbb N)\), а \(\tau_1,\tau_2\) — марковские моменты относительно \(\mathbb F\). Какие из перечисленных величин в общем случае также являются марковскими моментами относительно \(\mathbb F\)?
- \(\tau_1\cdot\tau_2\);
- \(2\tau_2\);
- \(\frac12\tau_1\);
- \(|\tau_1-\tau_2|\).
Пусть \(\{\xi_n,n\in\mathbb N\}\) — независимые случайные величины, принимающие значения \(1\) и \(-1\) с вероятностью \(1/2\). Пусть \(\mathbb F^\xi=(\sigma(\xi_1,\ldots,\xi_n),n\in\mathbb N)\) — фильтрация, порождённая последовательностью \(\{\xi_n,n\in\mathbb N\}\). Рассмотрим \(\tau=\min\{n:\xi_{n-1}=\xi_n\}\), \(\sigma=\min\{n:\xi_n=\xi_{n+1}\}\). Отметьте ровно два верных утверждения.
- \(\tau\) — марковский момент относительно фильтрации \(\mathbb F^\xi\);
- \(\sigma\) — марковский момент относительно фильтрации \(\mathbb F^\xi\);
- \(\sigma=\tau-1\);
- \(\tau\) всегда наступает не позднее \(\sigma\).
Пусть \((N_t,t\ge 0)\) — пуассоновский процесс интенсивности \(\lambda\), а \(\tau=\min\{t:N_t=3\}\) — первый момент достижения значения \(3\). Чему равно \(\mathbb E\tau\)?
- \(6\lambda\);
- \(3/\lambda\);
- \(+\infty\);
- математическое ожидание не определено;
- \(3\lambda\).
Пусть \((N_t,t\ge 0)\) — пуассоновский процесс интенсивности \(\lambda\) с возрастающими и непрерывными справа траекториями, а также единичными скачками. Какие из перечисленных величин являются моментами остановки относительно естественной фильтрации процесса \((N_t,t\ge 0)\)?
- \(\tau_1=\sup\{t:N_t=5\}\);
- \(\tau_2=\min\{t:N_{\sqrt t}=4\}\);
- \(\tau_3=\min\{t:N_t=7\}\);
- \(\tau_4=\min\{t:N_{t^2}=5\}\).
Пусть \((W_t,t\ge 0)\) — винеровский процесс с непрерывными траекториями. Пусть \(M_1=\max_{s\in[0,1]}W_s\). Чему равно \(\mathbb E M_1\)?
- \(1\);
- \(\sqrt{2\pi}\);
- \(\sqrt{\frac{2}{\pi}}\);
- \(2\).
Пусть \((W_t,t\ge 0)\) — винеровский процесс с непрерывными траекториями. Пусть \(\tau\) — это первый момент пересечения винеровским процессом прямой \(y=x+1\), т.е. \(\tau=\min\{t:W_t=t+1\}\). Отметьте одно верное утверждение.
- \(\tau\) не является марковским моментом относительно естественной фильтрации процесса \((W_t,t\ge 0)\);
- \(\tau\) является марковским моментом относительно естественной фильтрации процесса \((W_t,t\ge 0)\), но не является моментом остановки;
- \(\tau\) является моментом остановки относительно естественной фильтрации процесса \((W_t,t\ge 0)\);
- \(\mathbb E\tau<+\infty\).
Пусть \((W_t,t\ge 0)\) — винеровский процесс с непрерывными траекториями. Положим \(\tau=\min\{t:W_t=5\}\). Чему равна плотность случайной величины \(Y=\max_{t\in[\tau,\tau+2]}W_t\)?
- \(f(x)=\sqrt{\frac{2}{\pi}}e^{-(x-5)^2/2}\,\mathbf 1_{\{x>5\}}\);
- \(f(x)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}}e^{-(x+5)^2/2}\);
- \(f(x)=\frac{1}{\sqrt\pi}e^{-(x-5)^2/4}\,\mathbf 1_{\{x>5\}}\);
- \(f(x)=\frac{1}{\sqrt\pi}e^{-x^2/4}\,\mathbf 1_{\{x>0\}}\).