Обзор дальнейших тем
[14/29%]Пусть — независимые одинаково распределённые случайные величины, и пусть , . Последовательность (где ) называется случайным блужданием. Рассмотрим следующее «возмущённое» случайное блуждание. Пусть — последовательность случайных величин такая, что при некотором фиксированном выполнено для всех , и положим
Предположим, что существует. Покажите, что для возмущённого случайного блуждания выполняется закон больших чисел.
В игре в кости хотят использовать одну из двух костей и . У кости две белые и четыре красные грани, а у кости — две красные и четыре белые грани. Подбрасывается монета, чтобы решить, какую кость использовать, и далее используется только эта кость. Пусть — последовательность случайных величин, определённых следующим образом:
при -м броске кости. Покажите, что для последовательности закон больших чисел не выполняется. Почему так происходит?
Предположим, что — независимые случайные величины такие, что , , и пусть , и , . Покажите, что если
то
Замечание 1. Случай , , соответствует моментам рекордов, и мы заново получаем теорему 6.4: если — н.о.р.непрерывные случайные величины и обозначает число рекордов среди , то
Замечание 2. Можно показать, что предположение необходимо для справедливости заключения.
Докажите следующую центральную предельную теорему для суммы независимых (не обязательно одинаково распределённых) случайных величин: предположим, что — независимые случайные величины такие, что , и пусть , . Покажите, что
и найдите и .
Замечание. Заметьте, что нормировка не пропорциональна ; напротив, она асимптотически пропорциональна .
Пусть — независимые, -распределённые случайные величины. Будем говорить, что в точке есть пик, если и обе меньше , . Какова вероятность пика в
?
?
и ?
и ?
и ?
и , ?
Замечание. Положив , если в точке есть пик, и в противном случае, получаем, что последовательность образует 2-зависимую последовательность случайных величин.
Проверьте формулу (2.1), т.е. что если — н.о.р.симметричные устойчивые случайные величины, то
Докажите, что закон больших чисел выполняется для симметричных устойчивых распределений с показателем , .
Пусть и предположим, что — независимые случайные величины с общей (двусторонней парето-подобной) плотностью
Покажите, что это распределение принадлежит области притяжения симметричного устойчивого распределения с показателем ; иными словами, что суммы при подходящей нормировке сходятся по распределению к симметричному устойчивому распределению с показателем .
Замечание 1. Точнее, можно показать, что сходится по распределению к симметричному устойчивому закону с показателем .
Замечание 2. Эта задача обобщает примеры 3.1 и 3.2.
Та же задача, что и предыдущая, но для плотности
где — подходящая нормирующая постоянная.
Замечание. В этом случае можно показать, что сходится по распределению к симметричному устойчивому закону с показателем .
Покажите, что экстремальные распределения принадлежат своей собственной области притяжения. Точнее, пусть — н.о.р.случайные величины, и пусть
Покажите, что
если имеет распределение Фреше, то
если имеет распределение Вейбулла, то
если имеет распределение Гумбеля, то
Пусть — независимые случайные величины с нулевым средним и конечными дисперсиями . Положим
Покажите, что — мартингал.
Пусть — н.о.р.случайные величины с конечным средним и конечной дисперсией , и пусть , , обозначает их частичные суммы. Положим
Покажите, что — мартингал.
Пусть — число особей в -м поколении ветвящегося процесса () со средним числом потомков (). Положим
Покажите, что — мартингал.
Пусть — н.о.р.случайные величины с конечной производящей функцией моментов , пусть , , с , и
Покажите, что — мартингал (который часто называют экспоненциальным мартингалом).
Найдите соответствующий мартингал, если общее распределение — стандартное нормальное.