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Forum "stochastische Prozesse" - Stoch Integral
Stoch Integral < stoch. Prozesse < Stochastik < Hochschule < Mathe < Vorhilfe
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Stoch Integral: Darstellung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:29 Mo 01.10.2012
Autor: torstentw

Aufgabe
Ich habe folgendes stochastische Doppelintegral

[mm] \int_0^t (\int_0^s udB_u) sdB_s [/mm]

mit 0<s,u<1 und der Brownschen Bewegung B.

Kann ich dieses Integral auf eine Form mit [mm] B^2 [/mm] bringen?

wenn s und u nicht wären, hätte ich klarerweiße

[mm] \int_0^t B_s dB_s [/mm] = [mm] \frac{1}{2} (B_t^2- [/mm] t)

..also die Form, wie ich sie will. Wie mache ich das mit den Integranden?

        
Bezug
Stoch Integral: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:36 Mo 01.10.2012
Autor: Gonozal_IX

Hiho,

schreibe [mm] $\integral_0^s\, u\, dB_u$ [/mm] doch erstmal um in eine Funktion, die nur noch von [mm] B_s [/mm] und s abhängt, dann sehen wir weiter.
Also: Itô-Formel liefert dir?

MFG,
Gono.

Bezug
                
Bezug
Stoch Integral: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:55 Mo 01.10.2012
Autor: torstentw


> Hiho,
>  
> schreibe [mm]\integral_0^s\, u\, dB_u[/mm] doch erstmal um in eine
> Funktion, die nur noch von [mm]B_s[/mm] und s abhängt, dann sehen
> wir weiter.

Sorry wegen der wahrscheinlich komischen Frage, aber auf was soll ich da noch Ito anwenden?

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Bezug
Stoch Integral: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:42 Mo 01.10.2012
Autor: Gonozal_IX

Hiho,

> Sorry wegen der wahrscheinlich komischen Frage, aber auf
> was soll ich da noch Ito anwenden?

na du willst das doch auf eine Form bringen, die kein Integral mehr enthält.
Zumindest hab ich deine Frage so verstanden ;-)
Die Itô-Formel ist aber genau das Hilfsmittel dafür, um das entsprechend umformen zu können :-)

Also stell ich die Frage mal anders: Wie sieht denn die Itô-Formel aus, die das Integral

[mm] $\integral_0^s\,u\,dB_u$ [/mm] enthält :-)

MFG,
Gono.

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Stoch Integral: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 17:03 Mo 01.10.2012
Autor: torstentw


> Also stell ich die Frage mal anders: Wie sieht denn die
> Itô-Formel aus, die das Integral
>  
> [mm]\integral_0^s\,u\,dB_u[/mm] enthält :-)

Ok also das wäre wohl folgende:

[mm] sB_s= \int_0^s udB_u [/mm] + [mm] \int_0^s B_u [/mm] du

Bezug
                                        
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Stoch Integral: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 23:30 Mo 01.10.2012
Autor: torstentw

Aber dann habe ich ja nichts gewonnen oder?


oder liege ich damit schon falsch aber das ist doch nur die Produktregel?

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Stoch Integral: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:57 Di 02.10.2012
Autor: Gonozal_IX

Hiho,

> Aber dann habe ich ja nichts gewonnen oder?

War auch nur ein intuitiver Ansatz :-)

> oder liege ich damit schon falsch aber das ist doch nur die Produktregel?

Nein, das liegt schon richtig :-)

Setzen wir das doch mal ein:

$ [mm] \int_0^t \left(\int_0^s udB_u\right) sdB_s [/mm] $

$= [mm] \int_0^t \left(sB_s - \int_0^s B_u\, du\right) sdB_s [/mm] $

[mm] $=\int_0^t s^2B_s dB_s [/mm] - [mm] \int_0^t s\left(\int_0^sB_u\, du\right) dB_s$ [/mm]


Itô liefert uns schonmal:

[mm] $\bruch{1}{2} t^2B_t^2 [/mm] =  [mm] \int_0^t s^2B_s dB_s [/mm] + [mm] \bruch{1}{2}\int_0^t s^2\, [/mm] ds + [mm] \int_0^t sB_s^2 [/mm] ds$

Und damit:

[mm] $=\bruch{1}{2} t^2B_t^2 [/mm]  - [mm] \bruch{1}{2}\int_0^t s^2\, [/mm] ds - [mm] \int_0^t sB_s^2 [/mm] ds - [mm] \int_0^t s\left(\int_0^sB_u\, du\right) dB_s$ [/mm]

Ob man den Rest jetzt auch noch in den Griff bekommt, seh ich so auf Anhieb auch nicht.... schön wirds aber möglicherweise nicht ;-)

MFG,
Gono.




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Stoch Integral: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:11 Di 02.10.2012
Autor: torstentw

ok soweit war ich auch.

wenn ich u,s <1 habe, gibt es evtl eine Möglichkeit das Integral abzuschätzen?


Ich muss nämlich zeigen, dass dieses Integral im Erwartungswert kleiner unendlich ist.

Bezug
                                                                
Bezug
Stoch Integral: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:23 Di 02.10.2012
Autor: Gonozal_IX

Hiho,

> Ich muss nämlich zeigen, dass dieses Integral im
> Erwartungswert kleiner unendlich ist.

dann schreib das nächstemal doch gleich ;-)

Itô-Isometrie, Fubini, Itô-Isometrie.

MFG,
Gono.


Bezug
                                                                        
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Stoch Integral: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:09 Di 02.10.2012
Autor: torstentw

Danke aber das ging mir etwas zu schnell.

Könntest du mir den ersten Schritt aufzeigen? Den Rest sollte ich dann hinbekommen.

Bezug
                                                                                
Bezug
Stoch Integral: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:16 Di 02.10.2012
Autor: Gonozal_IX

Hiho,

$ [mm] E\left[\left(\int_0^t \left(\int_0^s udB_u\right) sdB_s\right)^2\right] [/mm] =  [mm] E\left[\int_0^t \left(\int_0^s udB_u\right)^2 s^2 ds\right] \le E\left[\int_0^t \left(\int_0^s udB_u\right)^2 t^2 ds\right] [/mm] = [mm] \ldots$ [/mm]

MFG,
Gono.

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Bezug
Stoch Integral: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:35 Do 04.10.2012
Autor: torstentw

Aufgabe
Hi Gono danke soweit.

leider komme ich trotzdem nciht weiter. wie wende ich fubini beim stoch integral an?

Bezug
                                                                                                
Bezug
Stoch Integral: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:55 Do 04.10.2012
Autor: Gonozal_IX

Hiho,

> wie wende ich fubini beim stoch integral an?

Du hast doch gar kein stochastisches Integral mehr!
Vertausche Erwartungswert und Integral.

MFG,
Gono.

Bezug
                                                                                        
Bezug
Stoch Integral: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:12 Do 04.10.2012
Autor: torstentw

stimmt sorry :)

Bezug
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