Maximal inequalities,convexity inequality,and their duality. II

, , . . . [1], , . , , ., , L logL. , , . . . . [5]. , .     

Parameter-dependent renewal theorems with applications

Let ₁, ₂, ... be a sequence of i.i.d. random variables with positive mean and finite variance and letr(b), b0, be real numbers tending to 0 asb . Definings _n=₁+...+_n andS _n=S_n(b)=s_n+r(b)n, the stopping time =(b)=inf {n>/1:S_n >b} whereb=b(b) , will be considered with special regard to the excess over the boundaryR _b=s+r(b)–b. It turns out that the limiting distribution ofR _b is the same as in the caser(b)0 for allb. Proving this, Blackwell's renewal theorem and its integral version have to be established first in the above stated situation. Finally, an expansion ofE to vanishing terms asb will be provided and applied to some examples arising in economics.

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Zusammenfassung Seien ₁, ₂, ... unabhängige identisch verteilte Zufallsgrößen mit positivem Erwartungswert und endlicher Varianz sowier(b), b0, reelle Zahlen mitr(b)0 für b. Sei ferners ₁, s₂, ... der zugehörige Summenprozeß,S _n= S_n(b)=s_n+r(b)n fürn1 und =(b)=inf {n1: S_n>b, wobeib=b(b) fürb . Es wird gezeigt, daß die asymptotische Verteilung des ExzessesR _b=s +r(b) –b mit der im Fallr(·)0 übereinstimmt. Dazu werden sowohl das Blackwellsche Erneuerungstheorem als auch seine Integralversion in der vorher beschriebenen parameterabhängigen Situation geeignet formuliert und bewiesen. Als Folgerung ergibt sich dann eine asymptotische Entwicklung vonE(b) fürb bis zu Termen o(1). Anh- and einiger Beispiele aus dem ökonomischen Bereich wird schließlich noch aufgezeigt, wo Approximationen fürE(b) von Interesse sein können.

     

Some embedding theorems for spaces of harmonic functions

For the domains of the space R ⁿ ,n2, with a finite number of conical points, one proves embedding theorems for the spaces of harmonic functions which generalize the Littlewood-Paley and Carleson theorems. Let ·_p, be a norm which is transferred in some natural manner to the space of harmonic functions in the domain and which in the unit circle of the space ² turns into the norm of the Hardy space H^p and let ^p() be the space of harmonic functions in with this norm. One establishes, in particular, sufficient conditions on the measureV, for which one has the inequality.Translated from Zapiski Nauchnykh Seminarov Leningradskogo Otdeleniya Matematicheskogo Instituta im. V. A. Steklova AN SSSR, Vol. 56, pp. 191–194, 1976.     

Asymptotic behaviour of minimum problems with bilateral obstacles

Summary In this paper we study the asymptotic behaviour (as h) of the solutions of minimum problems for the functional [¦Du¦²+g(x, u)]dx with bilateral obstacles of the type _hu_h, where _h and _h are sequences of arbitrary functions fromR ⁿ into ¯R.     

Generation of Uniformly Closed Algebras of Functions

For a linear sublattice of C(X), the set of all real continuous functions on the completely regular space X, we denote by A() the smallest uniformly closed and inverse-closed subalgebra of C(X) that contains . In this paper we study different methods to generate A() from . For that, we introduce some families of functions which are defined in terms of suprema or sums of certain countably many functions in . And we prove that A() is the uniform closure of each of these families. We obtain, in particular, a generalization of a known result about the generation of A() when is a uniformly closed linear sublattice of bounded functions.     

Degenerate multidimensional dispersion laws

A study is made of the degeneracy of multidimensional dispersion laws (k) that increase unboundedly as k and satisfy some additional conditions. Under the assumption that the corresponding degeneracy functionf(k) satisfies a certain condition [Eq. (4)], it is shown that only two-dimensional dispersion laws of the form (p,q)=p ³(q/p)+cp(q/p)(|p|,|q|1), wherep(q/p)=f(p, q) is the corresponding unique degeneracy function, can be degenerate with respect to a 12 process. Some conditions that the function () must satisfy are obtained. The explicit form of a degenerate dispersion law with functionp ³(q/p) of polynomial form is found.Institute of Physics, Georgian Academy of Sciences. Translated from Teoreticheskaya i Matematicheskaya Fizika, Vol. 95, No. 1, pp. 20–33, April, 1993.     

The arithmetic of the characteristic Pólya functions

In the framework of the theory of D. Kendall's delphic semigroups are considered problems of divisibility in the semigroup of convex characteristic functions on the semiaxis (0,). Letn ()={:₁¦₁1 or ₁=}, and I_o()={: ₁¦ ₁ N()}. The following results are proved: 1) The semigroup is almost delphic in the sense of R. Davidson. 2) N() is a set of the type G which is dense in (in the topology of uniform convergence on compacta). 3) The class I_o() contains only the function identically equal to one.Translated from Matematicheskie Zametki, Vol. 21, No. 5, pp. 717–725, May, 1977.The author thanks I. V. Ostrovskii for the formulation of the problem and valuable remarks.     

Estimation of Spectral Densities with Multiplicative Parameter

A two-step estimation procedure is presented for spectral densities of the form f()=g() with and being unknown parameters. The classes of random fields for which the procedure is applicable are defined by restrictions on spectral densities of second and higher orders. The procedure suggests a minimum contrast estimator for the parameter which is then used to construct the estimator for . The delta method provides the asymptotic normality of our estimator for the parameter .     

A phase transition for the coupled branching process

Summary We consider a particular Markov process _t ^u on ^S ,S= ⁿ . The random variable _t ^u (x) is interpreted as the number of particles atx at timet. The initial distribution of this process is a translation invariant measure withf(x)d<. The evolution is as follows: At rateb(x) a particle is born atx but moves instantaneously toy chosen with probabilityq(x, y). All particles at a site die at ratepd withp[0, 1],d, ⁺ and individual particles die independently from each other at rate (1–p)d. Every particle moves independently of everything else according to a continuous time random walk.We are mainly interested in the caseb=d andn3. The process exhibits a phase transition with respect to the parameterp: Forp<p ^* all weak limit points of ( _t ^µ ) ast still have particle density (x)d. Forp>p ^*, _t ^µ ) converges ast to the measure concentrated on the configuration identically 0. We calculatep ^* as well asp ⁽ⁿ⁾ , the points with the property that the extremal invariant measures have forp>p ⁽ⁿ⁾ infiniten-th moment of (x) and forp<p ⁽ⁿ⁾ finiten-th moment. We show the case 1>p ^*>p⁽²⁾>p⁽³⁾...p ⁽ⁿ⁾ >0, p⁽ⁿ⁾0 occurs for suitable values of the other parameters. Forp<p ⁽²⁾ we prove the system has a one parameter set of extremal invariant measures and we determine their domain of attraction. Part I contains statements of all results but only the proofs of the results about the process for values ofp withp<p ⁽²⁾ and the behaviour of then-th moments andp ⁽ⁿ⁾ .     

The Cesàro-Denjoy-Bochner scale of almost periodicity

, —— , . , f, ——, —. .     

Efficient Regular Polygon Dissections

We study the minimum number g(m,n) (respectively, p(m,n)) of pieces needed to dissect a regular m-gon into a regular n-gon of the same area using glass-cuts (respectively, polygonal cuts). First we study regular polygon-square dissections and show that n/2 -2 g(4,n) (n/2) + o(n) and n/4 g(n,4) (n/2) + o(n) hold for sufficiently large n. We also consider polygonal cuts, i.e., the minimum number p(4,n) of pieces needed to dissect a square into a regular n-gon of the same area using polygonal cuts and show that n/4 p(4,n) (n/2) + o(n) holds for sufficiently large n. We also consider regular polygon-polygon dissections and obtain similar bounds for g(m,n) and p(m,n).     

Permutation identity near-rings and “localized” distributivity conditions

A near-ringR is said to satisfy apermutation identity if there is some non-identity permutation of lengthn such that a _j =a _(j), for eacha ₁, ...,a _n R. Numerous examples of permutation identity near-rings are given. The theory is then developed making use of various localized distributive conditions, which include as special cases most of the standard global ones (e. g., d. g., pseudo-distributive). These localized conditions only assume distributivity among the elements of certain special (and often small) sets. Particularly useful for such sets are powers of the ideals generated by the sets of Lie commutators, additive commutators, or distributive elements. Examples are given where a localized condition holds yet none of the usual global ones do. Results are obtained concerning prime, semiprime, or maximal ideals as well as regular, simple, or subdirectly irreducible near-rings.     

über straffe Wahrscheinlichkeitsverteilungen im Raum der Schwartzschen Distributionen

Zusammenfassung In den letzten Jahren erschien eine Reihe von Arbeiten, die sich systematisch mit Wahrscheinlichkeitsverteilungen auf topologischen Gruppen, Halbgruppen, topologischen RÄumen und topologischen linearen RÄumen beschÄftigten. Als besonders geeignet für eine topologische Wahrscheinlichkeitstheorie erwiesen sich hierbei die sogenannten straffen (tight) Wahrscheinlichkeitsverteilungen (vgl. Le Cam [3], Hildenbrand [11], Prochoeov [20], Varadarajan [25]).Die vorliegende Arbeit befa\t sich mit straffen Wahrscheinlichkeitsverteilungen im Raum D, dem topologischen Dualraum des Raumes D der auf der reellen Zahlengeraden definierten beliebig oft differenzierbaren Funktionen mit kompaktem TrÄger Tr .Der Ausgangspunkt für die Untersuchung von Zufallselementen mit Werten in linearen RÄumen, die nicht notwendig BanachrÄume sind, war wohl der von GELFAND [8] eingeführte Begriff des verallgemeinerten stochastischen Prozesses (VSP). Solange man bei einem solchen Proze\ Eigenschaften untersucht, die sich mit Hilfe seiner endlichdimensionalen Randverteilungen Q_{1,...,n}, _i D, beschreiben lassen, wird man sich wie im Fall eines gewöhnlichen stochastischen Prozesses natürlich die Frage stellen, ob ein geeigneter Standard-stichprobenraum existiert, etwa der Raum D, so da\ sich jeder VSP auffassen lÄ\t als Wahrscheinlichkeitsverteilung auf einem geeigneten hinreichend umfangreichen -Ring von Teilmengen des Raumes D. Die fundamentale Arbeit von MINLOS [18] gab hierzu die Lösung: Durch ein vertrÄgliches System endlichdimensionaler Wahrscheinlichkeitsverteilungen Q_{1,...,n}, _i D, mit gewissen Eigenschaften, die denen der Randverteilungen eines VSP entsprechen, lÄ\t sich auf dem SystemB der Zylindermengen des Raumes D eine sogenannte schwache Verteilung definieren, von der gezeigt wird, da\ sie -additiv ist. Durch EinschrÄnkung des Raumes der sogenannten Testfunktionen auf den metrisierbaren Teilraum D _K{ D:Tr K, K kompakt in } von D lÄ\t sich dieses Ergebnis wie folgt verschÄrfen: Die durch ein vertrÄgliches System endlichdimensionaler Randverteilungen Q_{1,...,n}, _i D, mit entsprechenden Eigenschaften, auf dem System B _K der Zylindermengen des Raumes D_K definierte schwache Verteilung K ist straff bezüglich der schwachen Topologie (D_K, D_K) in D_K.Die Frage nach der Gültigkeit einer entsprechenden VerschÄrfung für das Dualsystem >DD<, bzw. allgemeiner für ein Dualsystem E, F mit nicht notwendig metrisierbarem F, bildete den Gegenstand neuerer Untersuchungen, über deren Ergebnisse auf dem letzten Berkeley Symposium E. Mourier berichtete (vgl. [19]).Im ersten Kapitel der vorliegenden Arbeit des Verfassers wird demgegenüber eine Methode aufgezeigt, mit deren Hilfe, unter Verwendung des Minlosschen Satzes in seiner ursprünglichen Form, auf direktem Wege für das Dualsystem >D, D< der Nachweis gelingt, da\ eine schwache Verteilung auf B nicht nur -additiv, sondern automatisch straff ist (bzgl. der schwachen Topologie (D, D) in D) und sich somit eindeutig fortsetzen lÄ\t zu einer straffen Wahrscheinlichkeitsverteilung auf dem System 83 der Boreischen Mengen in D, welches den von den Zylindermengen erzeugten -Ring (B) umfa\t. Mit anderen Worten wird damit gezeigt, da\ man jeden VSP auffassen kann als straffe Wahrscheinlichkeitsverteilung auf den Boreischen Mengen in D. Wir sprechen dann auch von einer zufÄlligen Distribution.Im zweiten Kapitel betrachten wir spezielle zufÄllige Distributionen, nÄmlich Normal-verteilungen v, die aus Randverteilungen hervorgehen, welche n-dimensionale Normal-verteilungen sind, und beschÄftigen uns mit dem Problem der Äquivalenz und SingularitÄtzweier Normalverteilungen v₁ und v₂ in D. Für den Fall v₁ = v, v₂= v_{f 0}, wo v_{f 0}(Z) =v(Z – f₀), ZB fD, zeigte DUDLEY [6], da\ entweder Äquivalenz oder SingularitÄt vorliegt, wobei er ein notwendiges und hinreichendes Kriterium für den Fall der Äquivalenz angibt. Aus der Theorie der gewöhnlichen stochastischen Prozesse ist nun bekannt, da\ die beiden Wahrschein-lichkeitsma\e, die zwei beliebigen Gau\schen Prozessen auf dem Raum ihrer Realisierungen entsprechen, entweder Äquivalent oder singular sind. Es lag deshalb nahe, nach einem Kriterium zu suchen, welches es einerseits gestattet, im Fall zweier beliebiger Normalverteilungen v₁ und v₂ in D zu entscheiden, wann Äquivalenz vorliegt, und welches andererseits die naheliegende Vermutung bestÄtigt, da\ für zwei Normalverteilungen in D dieselbe Alternative wie im eben zitierten klassischen Fall vorliegt. Dieses Problem wird gelöst, indem wir zeigen, da\ sich ein von Kallianfur-Oodaira [13] aufgestelltes Kriterium für die Äquivalenz zweier Normalverteilungen auf den Boreischen Mengen eines separablen Hilbertraumes auf den Distributionsraum D übertragen lÄ\t.Im dritten Kapitel beschÄftigen wir uns mit der Frage der Äquivalenz zweier beliebiger (nicht notwendig normaler) Wahrscheinlichkeitsverteilungen in D.Abschlie\end möchte der Autor Herrn Professor Dr. K. Krickeberg (Heidelberg) für die Anregung zu dieser Arbeit sowie für die Unterstützung wÄhrend ihrer Durchführung herzlich danken.     

Plane Partitions and Characters of the Symmetric Group

In this paper we show that the existence of plane partitions, which are minimal in a sense to be defined, yields minimal irreducible summands in the Kronecker product of two irreducible characters of the symmetric group S(n). The minimality of the summands refers to the dominance order of partitions of n. The multiplicity of a minimal summand equals the number of pairs of Littlewood-Richardson multitableaux of shape (, ), conjugate content and type . We also give lower and upper bounds for these numbers.     

Quasianapole Interaction of Charged Fermions

We obtain the analytic expression for the total cross section of the reaction e ^– e ⁺l ^– l ⁺ (l=,) taking possible quasianapole interaction effects into account. We find numerical restrictions on the interaction parameter value from data for the reaction e ^– e ^+–+ in the energy domain below the Z ⁰ peak.     

Über die Häufigkeit großer Differenzen konsekutiver Primzahlen

The following theorem is going to be proved. Letp _m be them-th prime and putd _m :=p _m+1–p _m . LetN(,T), 1/21,T3. denote the number of zeros =+i of the Riemann zeta function which fulfill and ||T. Letc2 andh0 be constants such thatN(,T)T ^c(1–) (logT) ^h holds true uniformly in 1/21. Let >0 be given. Then there is some constantK>0 such that      

Smoothness of Brownian local times and related functionals

In this paper we show that the local time of the Brownian motion belongs to the Sobolev space for any p2 and 0<<1/p. In order to prove this result we first discuss the smoothness and integrability properties of the composition of the Dirac function with a Wiener integral W(h), and we show that this composition belongs to , for any >0 and p>1 such that +1/p>1.     

Approximation and regular perturbation of optimal control problems via Hamilton-Jacobi theory

We present two convergence theorems for Hamilton-Jacobi equations and we apply them to the convergence of approximations and perturbations of optimal control problems and of two-players zero-sum differential games. One of our results is, for instance, the following. LetT andT _h be the minimal time functions to reach the origin of two control systemsy = f(y, a) andy = f _h (y, a), both locally controllable in the origin, and letK be any compact set of points controllable to the origin. If f _h –f Ch, then |T(x) – T _h (x)| C _K h , for all x K, where is the exponent of Hölder continuity ofT(x).     

Montgomery's weighted sieve for dimension two

The most well-known application of Montgomery's weighted sieve is to the so-called Brun-Titchmarsh inequality, which was proved byH. L. Montgomery andR. C. Vaughan in the form (x, k, l)2x((k)log(x/k))^–1 for 1k<x, (k, l)=1, (x, k, l) being the number of primespx andpl modk, (k) being Euler's function. In this paper an upper estimate is given for a certain class of two-dimensional sieve problems, among them bounds for the number of twin primes and the number of Goldbach representations.     

Isoperimetric inequalities in a boundary value problem on a Riemannian manifold

In this paper the problem u+1=0 in ,u=0 on is considered. Here is a finite domain on a Riemannian manifold and the associated Laplace-Beltrami operator. By means of maximum principles isoperimetric bounds for the maximum ofu and the maximum of the absolute value of the gradient ofu, as well as some related bounds are derived.

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Zusammenfassung Diese Arbeit behandelt das Problem u+1=0 in ,u=0 auf , wobei ein Gebiet auf einer zweidimensionalen Riemann'schen Mannigfaltigkeit ist, und der zugehörige Laplace-Beltrami Operator. Es werden isoperimetrische Schranken für das Maximum vonu und |u| aus gewissen Maximumsprinzipien hergeleitet, sowie einige verwandte Resultate.