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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
MATHEMATICS
Insegnamento
ADVANCED STOCHASTIC PROCESSES
SCQ2101559, A.A. 2024/25

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2024/25

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
MATHEMATICS
SC2651, ordinamento 2022/23, A.A. 2024/25
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Curriculum Mathematics [002PD]
Crediti formativi 7.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ADVANCED STOCHASTIC PROCESSES
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Matematica
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta
Corso per studenti Erasmus Gli studenti Erasmus+ o di altri programmi di mobilità possono frequentare l'insegnamento

Docenti
Responsabile ALESSANDRA BIANCHI MATH-03/B

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative MAT/06 3.0
CARATTERIZZANTE Formazione modellistico-applicativa MAT/06 4.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione in presenza

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
erogata
Ore Studio
Individuale
ESERCITAZIONE 3.0 24 51.0
LEZIONE 4.0 32 68.0

Calendario
Inizio attività didattiche 24/02/2025
Fine attività didattiche 14/06/2025
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2024/25 Ord.2022

Syllabus
Prerequisiti: Nozioni di base su processi stocastici. Moto browniano e sue proprietà fondamentali. Martingale a tempo discreto e continuo. Calcolo di Ito ed integrali stocastici
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso intende fornire una conoscenza approfondita dei processi stocastici, ed in particolare dei processi Markoviani, sia dal punto di vista teorico ché applicativo. Da un lato verranno introdotti alcuni strumenti e temi probabilistici generali, quali tecniche di coupling, stime di Chernoff per eventi rari, misure di Poisson, convergenza di misure e di processi. Dall'altro verranno mostrate applicazioni avanzate relative a processi su spazi discreti e su spazi continui.
Modalita' di esame: Esame orale, che può includere lo svolgimento di un esercizio scelto da un foglio di esercizi proposto a fine corso.
Criteri di valutazione: Conoscenze teoriche e pratiche mostrate nella prova orale.
Contenuti: 1. Catene di Markov. Probabilità di transizione (su spazi discreti) e proprietà di Markov; semigruppi di Markov; misura invariante e convergenza mediante tecniche di coupling; transienza e ricorrenza. Problema di Dirichlet su spazi discreti.

2. Catene di Markov e applicazioni: Passeggiate aleatorie; il modello evolutivo di Wright; il metodo Montecarlo; i processi di ramificazione di Galton-Watson (probabilità di sopravvivenza e dimensione del processo).

3. Catene di Markov a tempo continuo. Strumenti preliminari: processi di Poisson e misure aleatorie di Poisson. Generatore e semigruppo della catena di Markov; costruzione grafica del processo. Lo spazio delle traiettorie càdlàg, D([0,T]), e la topologia di Skorohod. Applicazioni: Sistemi di particelle interagenti.

4. Processi di Markov e di Feller. Probabilità di transizione (su spazi metrici generale) e proprietà di Markov; semigruppo e generatore di Feller e proprietà di Markov forte.
Applicazioni: Soluzione di equazioni differenziali stocastiche e relazione con equazioni alle derivate parziali (problema di Dirichlet, equazione di Poisson, formula di Feynman-Kac); il problema della martingala.

5. Processi di Lévy. Leggi infinite divisibili; leggi stabili; Formula Levy-Khinchin; Processi di Lévy e loro applicazioni.

6. Convergenza dei processi. Strumenti preliminari (teoria sulla convergenza di misure); criteri di compattezza in C([0,T]); criteri di compattezza in D([0,T]). Applicazioni: Convergenza di passeggiate aleatorie al moto browniano (principio di invarianza); Diffusione di Wright-Fisher.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali ed esercitazioni.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Il materiale del corso (eventuali lezioni, fogli degli esercizi e testi dei compiti precedenti) verrà caricato sul sito moodle del corso.
Testi di riferimento:
  • Brémaud, Pierre., Probability Theory and Stochastic Processes [electronic resource] /. Cham: Springer International Publishing, 2020. Cerca nel catalogo
  • Durrett,Richard, Stochastic calculus a practical introduction. Boca Raton [etc: CRC press, 1996. Cerca nel catalogo
  • Ethier, Stewart N. and Kurtz, Thomas G., Markov processes [electronic resource] : characterization and convergence /. New York: Wiley, 1986. Cerca nel catalogo
  • Cinlar,Erhan, Probability and stochastics. New York: Springer, 2011. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Problem solving
  • Utilizzo delle tecnologie per la didattica (moodle e/o altri strumenti per la didattica, software, video, quiz, wooclap)
  • Attivita' di valutazione durante il corso

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita' Uguaglianza di genere Lavoro dignitoso e crescita economica Ridurre le disuguaglianze