Point technique sur la convergence avec l'attente conditionnelle


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J'ai une séquence de variables non négatives telles que: Xn

E(Xn|Cn)=Cnn2

où est une séquence de variables aléatoires convergeant presque sûrement vers .Cn1

Puis-je conclure que tend à 0 presque sûrement?Xn

Remarque: vous pouvez remplacer par n'importe quelle séquence à somme finie. La question reste essentiellement la même et la réponse apportée par Jason fonctionne de la même manière (voir l'argument Borel-Cantelli).1n2

Réponses:


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Oui, presque sûrement. Xn→0L'argument que j'ai est un peu compliqué, alors restez avec moi.

Considérons d'abord les événements . Par la convergence presque sûre du il s'ensuit que , et puisque nous avons . Il suffit donc de montrer que comme dans , pour tout .Fk=⋃n≥k{Cn>2}CnP(⋂kFk)=0F1⊇F2⊇⋯P(Fk)→0Xn→0Fkck

Fixez maintenant un et un . En utilisant la notation pour représenter , nous avons pour C'est en quelque sorte l'élément clé. (Notez également que nous avons utilisé la non négativité de dans la première étape, pour passer de à l'événement plus grand ) À partir d'ici, nous avons juste besoin de quelques arguments théoriques assez courants.kε>0E[X;A]E[X1A]n≥k

E[Xn;Fkc]≤E[Xn;Cn≤2]=E[E(Xn|Cn);Cn≤2]=E[Cn/n2;Cn≤2]≤2/n2.
XnFkcCn≤2

La borne ci-dessus, avec la non négativité de , implique que (pour ), de sorte que XnP(Fkc∩{Xn>ε})≤2n2εn≥k

∑n≥kP(Fkc∩{Xn>ε})<∞.

Par le lemme de Borel-Cantelli, nous pouvons maintenant dire que l'événement a une probabilité nulle. Puisque était arbitraire, cela nous amène comme sur .

Fkc∩{Xn>εfor infinitely many n}
εXn→0Fkc

Cela pourrait être très légèrement modifié pour montrer que pour tout exposant sur tel que , , il me semble. αnα>1Xn→0 a.s.
— jbowman

Merci beaucoup. Par vous voulez dire ou ? E(X;A)E(X|A)E(X1A)
— Benoit Sanchez

Vous voulez dire :-) Vous devriez peut-être le mentionner. Tout me semble correct, super! Honnêtement, je ne pense pas qu'il existe de preuve plus simple. E(X1A)
— Benoit Sanchez

Bon, Benoit, je voulais dire . Je ferai un montage pour clarifier cela. E(X1A)
— Jason

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Définissez . Alors et . Par l'inégalité de Markov, qui a une somme finie, donc par Borel Cantelli, et presque sûrement.Zn=Xn/CnE[Zn]=1/n2Zn≥0P(Zn>ϵ)≤E[Zn]/ϵ=1/(n2ϵ)P(Zn>ϵ infinitely often)=0Zn→0

Si presque sûrement et presque sûrement alors presque sûrement.Zn→0Cn→1Xn=ZnCn→0

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