В.3.07. СЛУЧАЙНЫЕ ПРОЦЕССЫ И СИСТЕМЫ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Цель:формирование стохастической культуры студента, фундаментальная подготовка в области стохастического анализа, овладение современным математическим аппаратом для дальнейшего использования в приложениях.

Содержание:

1. Общее определение случайного процесса. Конечномерные рас­пределения. Теорема Колмогоро­ва о существовании процесса с заданным семейством конечно­мерных распределений. Условия согласованности. Функциональ­ные характеристики случайных процессов и их преобразования. Примеры.

2. Стационарные случайные про­цессы (в широком и узком смыс­ле). Автоковариационная и авто­корреляционная функции, их свойства. Теорема Бохнера-Хинчина. Спектральная функцияи спектральная плотность. Спек­тральное представление (дис­кретное время).

3. Цепи Маркова с дискретным вре­менем и конечным числом со­стояний. Классификация состоя­ний. Предельное распределение. Цепи Маркова с бесконечным числом состояний. Эргодич­ность и возвратность. Модели­рование цепей Маркова.

4. Случайные блуждания.Случайные блужданияна цело­численной прямой и в простран­стве. Возвратность. Задача о ра­зорении для двух игроков.Моделирование случайных блужданий. Ветвящиеся процессы. Ветвящиеся процессы Гальтона-Ватсона. Вероятности вырождения и предельные распределения.

5. Случайные процессы с непре­рывным временем.Различные виды непрерывности и дифференцируемости, х критерии. Теорема Колмогорова о непре­рывной модификации. Примеры.

6. Пуассоновский процесс и поток (на прямой). Эквивалентные оп­ределения. Сложный пуассонов­ский процесс. Моделирование простого и сложного пуассоновских процессов. Пуассоновское точечное поле.

7. Цепи Маркова с непрерывным временем. Прямое и обратное уравнения Колмогорова. Крите­рии эргодичности.

8. Броуновское движение. Винеровский процесс, его построение и свойства. Моделирование винеровского процесса.

Требования к освоению дисциплины:

Знать: основные понятия случайных процессов, определения и свойства математи­ческих объектов в этой области, формулировки утверждений, методы их доказательства, возможные сферы их приложений, основы компьютерного моделирования стохастических объектов и явлений.

Уметь: решать задачи вычислительного и теоретического характера в области случайных процессов, доказывать утверждения, моделировать на компьютере стохастиче­ские объекты и явления.

Владеть: математическим аппаратом случайных процессов, методами решения
задач и доказательства утверждений в этой области, методами компьютерного моделирования.

Разработчик: профессор кафедры математики Г.С.Евдокимова