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數(shù)學心

第四百五十七章 建立維納測度(測度論)

數(shù)學心 蔡澤禹 788 2021-02-25 07:16:00

  對于測度這樣的概念,維納何嘗不知道呢?

  受到勒貝格和吉布斯的測度論的影響之后,自己開始從積分和空間研究對維納測度的研究。

  這是一個可以比作大小、長短、體積、概率等等的量。

  維納知道測度這樣的量可以推廣到任何一種集合上。

  今天要用到布朗運動上,讓布朗運動變成一個種測度。

  能夠成為這一切的依據(jù)是,布朗運動不是極端混亂的,也會有一定的規(guī)律。

  有一種可以控制的合理的隨機性,應(yīng)該細致研究。

  既然研究,就需要找到一個標準的模型規(guī)范布朗運動的測度。

  布朗運動是大粒子被液體小分子連續(xù)不停撞擊后產(chǎn)生的不規(guī)則隨機運動。

  然后需要定義在連續(xù)函數(shù)空間上的一種描述布朗運動的測度。

  維納過程是一個連續(xù)的時間隨機過程,而這個測度是跟概率有關(guān)系的。

  他知道碰撞是連續(xù)不停的,所以是一種連續(xù)但不可微的的曲線,所以這樣的積分只能使用測度來進行。

  為了方便計算,需要用一維的概率模型。

  它通常被稱為標準布朗運動過程或布朗運動,因為它與被稱為布朗運動或布朗運動的物理過程有關(guān)。

  它是已知的最著名的列維過程(即靜態(tài)獨立增量的滯后隨機過程),經(jīng)常出現(xiàn)在純應(yīng)用數(shù)學、經(jīng)濟學、定量金融和物理中。

  維納好控制論,任何一個系統(tǒng)都要控制在手掌中,而控制的前提就是預(yù)測。

  所以維納當然要認為,任何東西都可以得到有效控制。

  羅素是一個嚴謹?shù)恼軐W家,反駁了維納的論點。

  羅素對維納說:“你的控制論,不會有效的控制微小的顆粒。”

  維納一向想的是宏觀東西,哪里想過控制顆粒的事情,但是他覺得顆粒也能有效控制。

  “是你沒有想到好辦法,如果有足夠的條件,微粒也能被控制?!本S納自信道。

  羅素對維納說:“那就講最簡單的,布朗運動你知道嗎?”

  維納沒專門研究過布朗運動:“對于一個隨水飄蕩的顆粒的觀察,寫一個論文,實在不值一提?!?p>  羅素笑說:“我一開始也是你這個想法,覺得這沒有什么好觀察的。但是你要是看過愛因斯坦是論文,就知道你沒有認真想過這個問題。”

  維納看過愛因斯坦論文后,對其對布朗研究的精細性折服了。

  維納對羅素說:“你只不過是想要告訴我,微粒受到水分子無規(guī)則運動的撞擊,而且水分子的運動是處處連續(xù)不可微的?!?p>  羅素對維納說:“沒錯,如果一個曲線不可微,那你如果預(yù)測微粒的運動,如果你無法預(yù)測,你就不會控制微粒。”

  維納對羅素說:“沒錯,布朗曲線是復(fù)雜了點,但是,我還是可以馴服它的,用電統(tǒng)計學的方法就可以解決問題了?!?p>  然后維納通過函數(shù)空間來描述粒子的運動路徑,并建立了維納測度和維納積分這樣強有力的分析工具,證明了粒子運動路徑連續(xù)但幾乎處處不可微。

  他發(fā)明了柱測度,對x落入A中的概率給出了一個公式:

  維納對羅素說:“我不僅僅要計算布朗運動,還要對你宣布,布朗運動這個物理問題可以用純粹數(shù)學方法來研究了?!?p>  維納的工作是現(xiàn)代概率論重要的開創(chuàng)性成就,后來日本著名數(shù)學家伊藤清(1915~2008,沃爾夫數(shù)學家得主)在維納工作的基礎(chǔ)上發(fā)展建立了隨機積分理論。

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