Báo cáo nghiên cứu khoa học: "Về một điều kiện đủ cho tính ổn định mũ của một lớp phương trình vi phân ngẫu nhiên có trễ"
lượt xem 6
download
Tuyển tập các báo cáo nghiên cứu khoa học hay nhất của trường đại học vinh năm 2008 tác giả: 4. Nguyễn Thanh Diệu, Về một điều kiện đủ cho tính ổn định mũ của một lớp phương trình vi phân ngẫu nhiên có trễ ..Khoa học (trong tiếng Latin scientia, có nghĩa là "kiến thức" hoặc "hiểu biết") là các nỗ lực thực hiện phát minh, và tăng lượng tri thức hiểu biết của con người về cách thức hoạt động của thế giới vật chất xung quanh. Thông qua các phương pháp kiểm soát, nhà khoa học sử...
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Báo cáo nghiên cứu khoa học: "Về một điều kiện đủ cho tính ổn định mũ của một lớp phương trình vi phân ngẫu nhiên có trễ"
- SUFICIENT CONDITION FOR EXPONENTIAL STABILITY FOR A CLASS OF STOCHASTIC DELAY EQUATIONS (a) Nguyen Thanh Dieu Abstract. In this article, we study the exponential stability in mean square for a class of stochastic differential delay equations of the form dx(t) = f (x(t), x(t − τ ), t)dt + σ (t, x(t))dw(t). This equation is regarded as a stochastically perturbed equation of a nonlinear delay equation with the exponential stability dx(t) = f (x(t), x(t − τ ), t)dt. This result show that a damped stochastic perturbation can be tolerate by second equation without losing the property of exponential stability. 1. Introduction Stochastic differential equations is used to provide a mathematical model for natu- ral dynamical systems in physical, biological, medical and social sciences. However in many circumstances, the future state depends not only on the present state but also on its history. Stochastic differential equations give a mathematical formulation for such systems. The stability problem for such equations has been investigated by many authors [1-4]. Recently in [4], X. Mao has studied the almost sure exponential stability for a class of differential equations is of form dx(t) = f (x(t), x(t−τ ), t)dt+σ (t)dw(t). (1.1) In this paper we will study the exponential stability in mean square for a class of stochastic defferential delay equations of the form dx(t) = f (x(t), x(t−τ ), t)dt+σ (t, x(t))dw(t). (1.2) 2. Preliminaries (Ω, , { t }t 0 , P ) Throughout this paper let be a complete probability space with a { t }t 0 , filtration which is right continous and contains all P- null sets. Denote by Rn . |x| x∈ A the Euclidean norm of a vector Denote by the operator norm of a BT A = sup{|Ax| : |x| = 1}. matrix A, i.e. Also denote by the transpose of matrix 1 NhËn bµi ngµy 07/5/2007. Söa ch÷a xong ngµy 10/10/2007.
- A = (aij ), Trace(A) = aii . τ B. For a square matrix Let be a positive constant and C ([−τ, 0]; Rd ) Rd − by denote the family of all continuous valued functions defined on L2 ([−τ, 0]; Rd ) C ([−τ, 0]; Rd )-valued [−τ, 0]. t− By denote the family of measurable, t ξ = {ξ (u) : −τ 0} such that u random variables 2 sup E |ξ (u)|2 < ∞. ξ = E −τ u 0 Consider stochastic differential equations of the form dx(t) = f (x(t), x(t − τ ), t)dt + σ (t, x(t))dw(t); on t ≥ 0 (2.1) x(t) = ξ (u) on −τ u 0; where f : Rd × Rd × R+ → Rd , with initial data σ : Rd ×R+ → Rd×m and w is an m- dimensional Brownian motion and ξ ∈ L2 0 ([−τ, 0]; Rd ). Assume the equation has a unique solution that is denoted by x(t, ξ ). Definition 2.1. The stochastic differential equations (2.1) is said to be exponential stable in mean square if there is a pair of positive constant δ and K such that for any 2 ([−τ, 0]; Rd ) initial data ξ ∈ L 0 2 −δt E |x(t, ξ )| ∀t ≥ 0. Kξ Ee , (2.2) δ K We refer to as the rate constant and as the growth constant. u(t) and v (t) be continuous noneg- Lemma 2.2. (Gronwall- Bellman lemma [2]) Let ative functions and let N0 be a positive constant such that for t ≥ s t u(t) N0 + u(t1 )v (t1 )dt1 . s t≥s Then for t N0 exp{ v (t1 )dt1 }. u(t) (2.3) s 3. Main results c1 − c3 be positive constants. Asume Theorem 3.1. Let T −c1 |x|2 + c2 |y |2 , (i) 2x f (x, y, t) T c3 |x|2 , (ii) T race(σ (t, x)σ (t, x)) cτ (iii) c2 e 1 + c3 < c1 , d for all x, y ∈ R ; t 0. Then the stochastic differential equations (2.1) is exponential stability in mean square.
- Proof. For all ξ ∈ L2 0 ([−τ, 0]; Rd ) Fix ξ arbitrarily and write x(t, ξ ) = x(t) simple. By Ito’s F formula and assumption, ec1 t |x(t)|2 = |x(0)|2 + M (t) + N (t) for all t ≥ 0, where t ec1 s xT (s)σ (s, x(s))dw(s). M (t) = 2 0 t ec1 s (c1 |x(s)|2 + 2x(s)T f (x(s), x(s − τ ), s) + trace(σ (s, x(s))σ T (s, x(s)))ds. N (t) = 0 By (i), (ii) we have t ec1 t |x(t)|2 |x(0)|2 + M (t)+ ec1 s (c2 |x(s − τ )|2 + c3 |x(s)|2 )ds. (4.4) 0 But max {τ,t} t τ ec1 s |x(s − τ )|2 ds ec1 s |x(s − τ )|2 ds + ec1 s |x(s − τ )|2 ds 0 0 τ τ t ec1 s |x(s−τ )|2 ds+ec1 τ ec1 s |x(s)|2 ds. (4.5). 0 0 From inequalities (4.5) and (4.4) follow that τ t ec1 t |x(t)|2 |x(0)|2 + M (t) + ec1 s c2 |x(s − τ )|2 ds + (c3 + c2 ec1 τ )ec1 s |x(s)|2 ds 0 0 because EM (t) = 0, moreover we have τ c2 c1 τ ec1 s c2 E |x(s − τ )|2 ds 2 2 2 (e − 1) ξ E ; E |x(0)| ξ E c1 0 so that τ t ec1 t E |x(t)|2 E |x(0)|2 + ec1 s c2 E |x(s − τ )|2 ds + (c3 + c2 ec1 τ )ec1 s E |x(s)|2 ds 0 0 t c2 c1 τ (e −1)) ξ 2 + (c3 +c2 ec1 τ )ec1 s E |x(s)|2 ds. (1+ (4.6). E c1 0 From (4.6) and applying lemma 2.2 with c2 c1 τ u(t) = ec1 t E |x(t)|2 ; v (t) = c3 + c2 ec1 τ ; N0 = (1 + 2 (e − 1)) ξ E c1 we have c2 c1 τ 2 (c3 +c2 ec1 τ )t ec1 t E |x(t)|2 (e − 1)) ξ (1 + Ee . c1 Hence we obtain c2 c1 τ 2 (c3 +c2 ec1 τ −c1 )t E |x(t)|2 (e − 1)) ξ (1 + Ee c1
- By assumptions (iii) we can rewrite 2 −δt E |x(t)|2 Kξ Ee , where K = 1 + c2 (ec1 τ − 1) > 0 and δ = c1 − c3 − c2 ec1 τ > 0. c1 In other words,the stochastic differential equations (2.1) is exponential stability in mean square. The proof is completed. Acknowledgement. The author expresses his gratefulness to Professor Phan Duc Thanh for his suggestions. References [1] L. Arnold, Stochastic differential equation: Theory and Applications, New York, Springer, 1970. [2] R. Z. Hasminski, Stochastic stability of differential equations, Sythoff and Noard- hoff, Alphen aan den Rijn, The Netherlands Rockville, Maryland, USA, 1980. [3] X. Mao, Exponential stability for stochastic differential delay equations in Hilbert space, Q. J. Math, Oxford, Vol 42, 1991, pp. 77-85. [4] X. Mao, Almost sure exponential stability of delay equations with damped stochastic perturbation, Stochastic analysis and application, Vol 19, 2001, pp. 67-84. tãm t¾t VÒ mét ®iÒu kiÖn ®ñ cho tÝnh æn ®Þnh mò cña mét líp ph¬ng tr×nh vi ph©n ngÉu nhiªn cã trÔ Trong bµi b¸o nµy,chóng t«i nghiªn cøu tÝnh æn ®Þnh mò b×nh ph¬ng trung b×nh cña ph¬ng tr×nh vi ph©n ngÉu nhiªn cã trÔ d¹ng dx(t) = f (x(t), x(t − τ ), t)dt + σ (t, x(t))dw(t). Ph¬ng tr×nh nµy ®îc xem nh lµ ph¬ng tr×nh ngÉu nhiªn cña phi tuyÕn æn ®Þnh mò cã trÔ dx(t) = f (x(t), x(t − τ ), t)dt. KÕt qu¶ nµy chØ ra r»ng viÖc lµm nhiÔu nµy kh«ng lµm mÊt tÝnh æn ®Þnh cña nã. (a) Khoa To¸n, trêng §¹i häc Vinh.
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "NGHIÊN CỨU CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ TÔM TỰ NHIÊN TRONG CÁC MÔ HÌNH TÔM RỪNG Ở CÀ MAU"
12 p | 1367 | 120
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "Chính sách “Một nước hai chế độ” trong quá trình đấu tranh thống nhất Đài Loan của Cộng hoà nhân dân Trung Hoa."
12 p | 277 | 48
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "Cái tôi trữ tình trong thơ Nguyễn Quang Thiều."
10 p | 614 | 45
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "NGHIÊN CỨU PHỐI TRỘN CHI TOSAN – GELATI N LÀM MÀNG BAO THỰC PHẨM BAO GÓI BẢO QUẢN PHI LÊ CÁ NGỪ ĐẠI DƯƠNG"
7 p | 528 | 45
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "Giọng điệu thơ trào phúng Tú Mỡ trong “Dòng nước ngược”"
8 p | 322 | 44
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA MƯA AXÍT LÊN TÔM SÚ (PENAEUS MONODON)"
5 p | 455 | 44
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " KHẢ NĂNG HẤP THỤ AMMONIA CỦA ZEOLITE TỰ NHIÊN TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Ở CÁC ĐỘ MẶN KHÁC NHAU"
7 p | 211 | 37
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, SỨC SẢN XUẤT THỊT CỦA LỢN LAI PIETRAIN X (YORKSHIRE X MÓNG CÁI) ĐƯỢC NUÔI BẰNG NGUỒN THỨC ĂN SẴN CÓ TRONG NÔNG HỘ Ở QUẢNG TRỊ"
8 p | 167 | 25
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "Quan hệ giữa cấu trúc và ngữ nghĩa câu văn trong tập truyện ngắn “Đêm tái sinh” của tác giả Trần Thuỳ Mai"
10 p | 437 | 24
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "Vai trò của toán tử tình thái trong tác phẩm của Nguyễn Công Hoan (Qua phân tích truyện ngắn Mất cái ví)"
8 p | 268 | 24
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "BIẾN ĐỘNG CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG TRONG AO NUÔI CÁ TRA (Pangasianodon hypophthalmus) THÂM CANH Ở AN GIANG"
9 p | 173 | 23
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " HI ỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÙNG NUÔI ARTEMIA HUYỆN VĨNH CHÂU TỈNH SÓC TRĂNG"
13 p | 108 | 23
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " NGHIÊN CỨU SỰ PHÁT TRIỂN CỦA PHÔI CÁ CHẠCH (MISGURNUS ANGUILLICAUDATUS) ĐƯỢC CHUYỂN GEN HORMONE SINH TRƯỞNG NGƯỜI"
8 p | 213 | 19
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CHÍNH ÁP DỤNG CHO SẢN XUẤT NGÔ RAU Ở THỪA THIÊN HUẾ"
14 p | 154 | 18
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " NGHIÊN CỨU SỨC SẢN XUẤT CỦA VỊT BỐ MẸ CHERRY VELLEY SUPER MEAT 2 (CV.SM2) NUÔI TRONG ĐIỀU KIỆN NÔNG HỘ TẠI TỈNH BÌNH ĐỊNH"
11 p | 181 | 16
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "KHẢ NĂNG KI ỂM SOÁT SỰ PHÁT TRI ỂN CỦA TẢO TRONG BỂ NUÔI TÔM SÚ (PENAEUS MONODON) BẰNG BI ỆN PHÁP KẾT TỦA PHỐT-PHO"
10 p | 134 | 13
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MOLYBDENUM (MO) ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT LẠC (ARACHIS HYPOGAEA L.) TRỒNG TRÊN ĐẤT CÁT Ở THỪA THIÊN HUẾ"
8 p | 150 | 13
-
Báo cáo nghiên cứu khoa học công nghệ: Kết quả nghiên cứu lúa lai viện cây lương thực và cây thực phẩm giai đoạn 2006 - 2010
7 p | 190 | 13
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn