О скорости сходимости спектральной функции распределения случайной матрицы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.01.05, кандидат физико-математических наук Тимушев, Дмитрий Анатольевич
- Специальность ВАК РФ01.01.05
- Количество страниц 96
Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Тимушев, Дмитрий Анатольевич
Введение
1 Скорость сходимости по вероятности в случае матриц из GUE
1.1 Формулировка результатов.
1.2 Оценка Т^-нормы.
1.3 Оценка Li-нормы.
1.4 Оценка расстояния Колмогорова.
2 О точности приближения спектра GOE
2.1 Формулировка результатов.
2.2 Доказательство теоремы 2.1.
3 Скорость сходимости спектральной функции DGUE
3.1 Формулировка результатов.
3.2 Метод наискорейшего спуска.
3.3 Оценка п |Дп(го) - An(z)|.
3.4 Оценки хвостов.
3.5 Критические точки fn(z)
3.6 Главный член.
3.7 Доказательство теоремы 3.2.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Теория вероятностей и математическая статистика», 01.01.05 шифр ВАК
Свойства спектральных распределений случайных матриц высокого порядка2012 год, кандидат физико-математических наук Алексеев, Никита Владимирович
Предельные теоремы для случайных матриц с зависимыми элементами2013 год, кандидат физико-математических наук Наумов, Алексей Александрович
Спектральные корреляции, статистика резонансов и вигнеровских времен задержки в задачах хаотического рассеяния и одномерной локализации1999 год, кандидат физико-математических наук Титов, Михаил Леонидович
Слабо случайные многочастичные системы с квадратичным взаимодействием2013 год, кандидат физико-математических наук Лыков, Александр Андреевич
Стохастические интегралы и асимптотический анализ канонических статистик Мизеса, построенных по зависимым наблюдениям2006 год, кандидат физико-математических наук Быстров, Александр Александрович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «О скорости сходимости спектральной функции распределения случайной матрицы»
Пусть (О, Т, Р) — произвольное вероятностное пространство, (Мтхп, || • \\нб) — пространство вещественных или комплексных матриц размерности га х п с нормой Гильберта-Шмидта:
Тг(АА*), УА Е Мтхп.
Здесь а* = ат обозначает транспонированную комплексно сопряженную матрицу А, а Тг А — след матрицы А.
Определение 1. Случайной матрицей А называется измеримое отображение А = А (о;), отображающее пространство элементарных событий О в пространство матриц Мтхп.
Обозначим через Ъ{Мтхп) сг-алгебру борелевских подмножеств множества матриц Мтхп. Очевидно, что любая случайная матрица А естественным образом порождает на измеримом пространстве (Мтхп, ЯЗ(Мтхп)) некоторую вероятностную меру Ра
Необходимость изучения свойств случайных матриц впервые возникла в конце 1920-х годов в работах Вишерта, в связи с задачами многомерной статистики. Толчком к последующему бурному развитию данной тематики послужили работы Вигнера [44, 45, 46] 1950-х годов в области ядерной физики. Из квантовой механики известно, что уровни энергии квантовой системы, находящейся в стационарном состоянии, описываются с помощью собственных чисел некоторого эрмитовою оператора, называемого гамильтонианом. Спектр такого оператора в общем случае состоит из непрерывной части и некоторого, возможно большого, числа дискретных уровней, а сам оператор действует в некотором бесконечномерном гильбертовом пространстве. Как правило, практический интерес представляет дискретная часть спектра, поэтому, чтобы избежать сложностей, вызванных бесконечномерностью исходного гильбертова пространства, его аппроксимируют конечным гильбертовым пространством, а гамильтониан представляется в виде некоторой эрмитовой матрицы. Ввиду сложности системы, найти точное представление этой матрицы, в большинстве случаев, не представляется возможным. Вигнер был первым, кто заметил, что уровни энергии ядра статистически ведут себя подобно собственным числам некоторой случайной матрицы большого порядка (см. [44]) и предложил использовать такую матрицу для аппроксимации усеченного гамильтониана.
Определение 2. Вигнеровской случайной матрицей размерности п х п называется эрмитова матрица = (ги/^-)"-=1, элементы 1 ^ I ^ j ^ п которой являются независимыми случайными величинами, причем:
1. гиу, 1 ^ I < j ^ п — независимые одинаково распределенные комплексные случайные величины, с независимыми вещественными и мнимыми частями, распределение которых не зависит от п, такие что
Ему = 0, Е Н|2 = <т2,
2. гиц, 1 ^ I ^ п — независимые одинаково распределенные вещественные случайные величины, с не зависящим от п распределением, такие что
Е юц — 0, Е тц2 = (т2.
Пусть - вигнеровская случайная матрица. Одним из важных объектов 'изучения при исследовании спектральных свойств вигнеровских матриц является эмпирическая спектральная функция распределения матрицы.
Определение 3. Пусть Х\ ^ Аг ^ ■ ■ • ^ Хп ~ упорядоченные по возрастанию собственные значения нормированной матрицы Эмпирической спектральной функцией распределения матрицы называется функция
1 п ¿=1 где 1{в} обозначает индикатор события В.
В своей работе [46] 1958 г. Вигнер рассмотрел вещественную симметричную матрицу = элементы гиу, 1 ^ I ^ j ^ п которой суть независимые одинаково распределенные случайные величины со средним Егу^ = 0 и дисперсией Е тц2 = а2. Он показал, при условии ограниченности всех четных моментов элементов ту и равенстве нулю всех нечетных моментов элементов что ожидаемая эмпирическая спектральная функция распределения ЕЕп(х) нормированной матрицы сходится, в супре-мальной метрике, к некоторой функции распределения <2(ж), с плотностью д(х) = С(х) = 2~2^4а2 ~ х2
Факт такой сходимости называют обычно сходимостью к полукруговому закону, а функцию распределения и плотность д(х) — функцией распределения и плотностью полукругового закона соответственно. При доказательстве этого факта, Вигнер использовал метод моментов. Для удобства читателей мы приведем схему подобного доказательства в самом простейшем случае — случае, когда элементы матрицы имеют вид ииц = 1 ^ I ^ у ^ п, где — радемахеровские случайные величины, то есть величины, принимающие с вероятностью 1/2 либо значение 1, либо значение -1 (именно такой случай рассмотрел Вигнер в работе [45] 1955 г.).
Пусть М^ обозначает к-ый момент ожидаемой эмпирической спектральной функции распределения Е^п(ж), а — к-ый момент функции распределения полукругового закона Тогда
00 I хк(1ЕРп(х) = ^ЕЪ:У?к,
-00
-2 а
2к+1 = О, где Ск, к ^ 0, обозначают числа Каталана, определяемые рекуррентным соотношением к-1
Со = 1, Ск — / ^
Так как носитель плотности д(х) предельной функции распределения (3(я) компактен, то для сходимости ожидаемой эмпирической спектральной функции распределения к функции распределения £т(ж) достаточно, чтобы все моменты М^ сходились, при п оо, к соответствующим моментам тк.
Мы покажем сначала, что не умаляя общности можно считать все диагональные элементы и)ц, 1 ^ / ^ п, матрицы равными нулю. Действительно, пусть матрица получена из матрицы \¥ замещением всех диагональных элементов нулями. Обозначим через А1 ^ Л2 ^ • • ■ ^ Хп собственные значения нормированной матрицы а через Рп(х) — ее спектральную функцию распределения. Несложно проверить, что сю
1 п 1 П <7
- К(х) йх = - V Л* - \к ^ —■= V \ъикк\ = —¡=. п п / \
I—1 и—л \ V /
Здесь, в последнем неравенстве, мы воспользовались тем, что и>кк к=1 к=1 для любой непрерывной выпуклой функции <р(х) (см. [1, стр. 552]). Далее, заметим, что функция распределения полукругового закона удовлетворяет условию Липшица с константой Поэтому, применяя леммы А.1.1-А.1.2, получим эир \Рп(х) - ^ 1 + 1 + 7Г(Т вир Еп(х) х 7ту/а тта х
Таким образом, мы можем полагать, что гпкк — 0, при 1 ^ к ^ п. Рассмотрим теперь подробнее к-ът момент М^ ожидаемой эмпирической спектральной функции распределения. Нетрудно убедиться, что ^ТпТ Е Е ■ ■ ■ «Ъ* •
31 Г- ,3к
Заметим, что слагаемые в последней сумме отличны от нуля только для тех наборов индексов ., для которых каждая случайная величина произведения ги^^шз • • • 'Шзъ.к входит в это произведение ровно четное число раз. Поэтому М^ = 0, при к = 2б + I. Для четного к = 2в разобьем множество наборов (л,.,Для которых математическое ожидание произведения отлично от нуля, на два класса. В первый войдут все те наборы С?'ъ • • • > 72в)) которые содержат не более в различных индексов. Очевидно, что число таких наборов не превосходит ггЛ Поэтому суммирование по этому классу, с учетом нормировочного множителя, вносит вклад порядка (9(п-1). Во второй класс войдут наборы, которые содержат ровно в + 1 различных индексов, и которым соответствуют ровно я различных случайных величин в произведении Таким образом, каждая случайная величина входит в произведение ровно два раза. Определим характеристическую последовательность щ,и2,.} Щз произведения ■ ■ ■ Положим щ = 1, если последовательность , ^,., не содержит случайной величины и щ = —1 — в противном случае. Очевидно, что последовательность щ, г/2) • • •, и>23 удовлетворяет условию и1 ^ для всех ] = 1,., Поэтому каждой такой последовательности соответствует путь в верхней полуплоскости длины 2б, исходящий из нуля и возвращающийся в нуль. Число таких путей равно Учитывая, что й + 1 различных индексов мы можем выбрать п(п - 1) ■ ■ • (п - э) = пв+1(1 + 0(п~1)) способами, получим, что суммирование по элементам второго класса, с учетом нормировочного множителя, даст величину ¡^щт + 0(п-1). Тем самым, сходимость моментов, а значит и сходимость ожидаемой эмпирической спектральной функции распределения, доказана.
Результат Вигнера был обобщен Арнольдом в работе [12] 1967 г. Так же, с помощью метода моментов, он показал, что при условии ограниченности четвертого момента элементов юц следует сходимость эмпирической спектральной функции распределения -Рп(ж) к функции распределения по вероятности, а при условии ограниченности шестого момента — сходимость почти наверное.
В конце 60-х Марченко и Пастур [6] разработали более мощный метод исследования распределения спектра случайной матрицы, основанный на анализе элементов резольвентной матрицы — „)-1. Это позволило им распространить полукруговой закон Вигнера на случай эрмитовых матриц, элементы которых имеют равную дисперсию, но не обязательно одинаковое распределение (см. [7, 8]). Они показали, что для сходимости по вероятности эмпирической спектральной функции распределения Fn(x) такой матрицы к функции распределения полукругового закона G(x) достаточно выполнения условия Линдеберга для всех строк матрицы. Несколько позднее, Гирко [3] показал также и сходимость почти наверное, при условии, что для любого т > О выполнено l^Kj^n
Основная идея метода состоит в переходе от функций распределения к их преобразованиям Стилтьеса. Пусть F(x) есть некоторая функция распределения. Рассмотрим ее преобразование Стилтьеса
00
Ф) = [ —-—dF(x), J Х - Z оо где z = u-\-iv — комплексная переменная с v > 0. Очевидно, что 1тй(,г) > 0. Можно также показать, что для любых двух точек непрерывности х\ < Х2 функции jF(x) имеет место формула обращения
F(x2) — F(x 1) = lim— / lms(z)du. г40 7Г J
Xi
Таким образом, между функциями распределения и их преобразованиями Стилтьеса существует взаимно однозначное соответствие. Более того, из равномерной сходимости преобразований Стилтьеса на некотором компакте в C\R следует слабая сходимость функций распределения.
Здесь и далее z = u+iv — комплексная переменная с v > 0. Символом y/w мы будем обозначать квадратный корень комплексного числа w, имеющий положительную мнимую часть, то есть y/w = y/reltpl2) где w = reltp, 0 ^ Lp < 2тг.
Обозначим через sn(z) и s(z) преобразования Стилтьеса ожидаемой эмпирической спектральной функции распределения F, Fn(x) и функции распределения полукругового закона G(x), соответственно. Тогда (см. приложение
А.2)
Ф) = ~ \/г2~4а2).
Также нетрудно заметить, что п \>/п /
1 п = -уеп 1 п ы -^тк - г - X IV* - Л^) ~ V' где = (гиць,., м^ь гУ(Л+1)А,., а матрица WA; получена из матрицы удалением к-го столбца и А;-ой строки. Если мы теперь введем величины к := —--а*к (- г1„1) ак + сг2вп(2)
1/П п \у/п / и п к к то, очевидно, будем иметь
--, 2 ( \ +
Решая это уравнение относительно зп(г) и выбирая решение с 1тзп(,г) > О, получим
- ~ {г + а25п{г))2 - 4а2у
Далее, заметим, что для всех V > 0 выполнено п М) ^ сг^ф) - ек\ ^ 1т (г + а"2зф) - ек)
Кроме того, можно показать (см. А.3.1), что найдется положительная константа С, такая что для всех V > 0 имеет место неравенство С
Е \ек\ ^
ПУ2
Объединив последние три неравенства и определение величины 5n(z), получим, что для всех v > 0 выполнено неравенство yjnv6
Это очевидным образом влечет равномерную сходимость sn(z) 5(2;) на любом компакте, содержащемся в верхней полуплоскости C\R, а значит, как уже отмечалось выше, и слабую сходимость соответствующих функций распределения.
Гауссовские ансамбли
В этом разделе мы более подробно остановимся на двух частных случаях матриц Вигнера — гауссовском унитарном и гауссовском ортогональном ансамблях случайных матриц. Первый является наиболее простым, с математической точки зрения. Второй же более важен для физических приложений.
Определение 4. Говорят, что вигнеровская случайная матрица W = (w/j)fj=i принадлежит гауссовскому унитарному ансамблю (GUE), если мнимые и вещественные части {Re {Im ее элементов являются независимыми гауссовскими случайными величинами со средним 0 и дисперсией а + ад/4.
Пусть %п обозначает пространство эрмитовых матриц порядка п с мерой Лебега п dW = JJ dRewij dlmwij jQ dwu. i<j 1=1
Тогда гауссовский унитарный ансамбль однозначно задается распределением вероятностей
P°UE(dW) = Cne-TvW2dW на пространстве %п. Отсюда легко увидеть, что распределение Р^иЕ инвариантно относительно унитарного преобразования. Это позволяет найти точное аналитическое представление для плотности рп(хi,. ,хп) индуцированного совместного распределения собственных чисел А1,.,АП матрицы "\У (см.
39]): п ^
Рп{х 1,. •, хп) = Спе '=1 ' Д - х{)2.
К]
Рассмотрим определитель Вандермонда
Д(х) := — х{) = с1е1 Кз 1
Х\ 1
Хп гг.п-1 пП-1
• • • ХП
Умножая строку на 1 и добавляя к ней соответствующую линейную комбинацию предыдущих строк, мы получим в ^'-й строке
Я^!^!), 1(2:2), • . . , Н]-1(хп), где Н^{х) обозначает полином Эрмита степени то есть й V ад=(-£ г
Домножая теперь ^'-ю строку на множитель \2? — 1)!\/7г] 1/2, а /-й столбец на е получим е '=1
Д(ж) = С„с1е1
Здесь {^(ж)} — ортогональная система функций Эрмита, связанная с полиномами {Н^(х)} соотношением 1 щ(х) =-т-г—е 'Я, (ж).
7Г 4 2 2 д/^!
Таким образом, плотность собственных чисел рп(х\,., хп) представляется в виде определителя некоторого ядра: рп(х 1,. ,хп) = СпАе1 (к^Х!^^) , /1,1=1 где п-1 0
Ядро Кп(х,у) принято называть ядром Кристоффеля-Дарбу. Можно легко убедиться, что
00 00
J Кп(х, x)dx = п, J Kn(x,y)Kn(y,z)dy = Kn(x,z).
-00 —00
Поэтому (см. [39, 19]) 00 det (Kn(xj, Xi)] dxm = (n - m + 1) det (Kn(xj,xi)\
-00
Отсюда несложно найти нормирующий множитель плотности рп:
Рп(х 1, • ■ •, хп) = ^ det xi)) j,'
Более того, мы можем легко вычислить плотность рп\хi,.,к неупорядоченных собственных чисел: det (Kn(xj,xi)] v ' j,>
В частности, для плотности (Е Fn(x))' ожидаемой эмпирической спектральной функции матрицы W из GUE имеем:
71— 1 pW(xh.,xk) = ^ ^ det ÎKnix^xi))
77,! V / 7,/=1
ЕВД)' = р^М - -Кп(х,х) = ^ $>?(*). 0
Несколько сложнее представляется плотность ожидаемой эмпирической спектральной функции матрицы из гауссовского ортогонального ансамбля.
Определение 5. Говорят, что вещественная вигнеровская случайная матрица \У = принадлежит гауссовскому ортогональному ансамблю (СОЕ), если ее элементы юц являются независимыми гауссовскими случайными величинами со средним 0 и дисперсией (1 + 5ц)/2.
Очевидно, что гауссовский ортогональный ансамбль определяется распределением вероятностей ре°Е(т) = 12 на множестве симметричных матриц порядка п с мерой Лебега сАУ. Плотность рп(х 1,. , хп) совместного распределения собственных чисел Ах,., Хп матрицы W в этом случае принимает вид pn(xh.,xn) = Спе 2S '
Kj xj I
Эта плотность, как и плотность совместного распределения собственных чисел матрицы из GUE, может быть выражена в терминах функций Эрмита (см. [39]). В частности, плотность (Е Fn(x))' ожидаемой эмпирической спектральной функции матрицы из GOE имеет вид п-1 00
1 1 f 1 (EFn(x))'= - y]ipf(x) + —=(pn-i(x) / sgn(x-t)(pn(t)dt+-an(x), n TZ ¿y 2n J n l~U -00
00 \ 1 n(x) — \ \—oo где f2l(x) ^ f (P2i(t)dtj при n = 21 + 1,
О при п — 21.
Понятно, что для нормированных матриц из гауссовских унитарного и ортогонального ансамблей имеет место полукруговой закон Вигнера, причем, ввиду выполнения условия Линдеберга, эмпирическая спектральная функция распределения таких матриц сходится к распределению полукругового закона почти наверное. Как и для всех предельных теорем, естественно возникает вопрос о скорости сходимости. Данной проблеме посвящены работы таких авторов, как Бай (см. [14]-[17]), Гётце и Тихомиров (см. [26]-[28]), Гирко (см. [2, 24, 25]).
Рассмотрим величины
Д„ := sup |ЕВД - G(x)|, К := Е sup\Fn(x) - G(s)|.
X X
В общем случае, когда матрица W вигнеровская, Бай показал (см. [16]), что при выполнении условия supls^J<00E < оо, скорость сходимости ожидаемой эмпирической спектральной функции распределения нормированной матрицы имеет порядок Дп = С(п1//3). При еще более сильном ограничении suPi^/^i<oo Е < °о, он доказал (см. [17]), что Ап = 0(гГ1!2). Эту же оценку, только уже при условии равномерной ограниченности четвертых моментов, независимо друг от друга и различными способами, показали Гётце и Тихомиров в работе [27], и Гирко (см. [24, 25]).
Важную роль в исследовании скорости сходимости ожидаемой эмпирической спектральной функции распределения занимают гауссовские унитарный и ортогональный ансамбли. Сходимость ожидаемой эмпирической спектральной функции матриц из GUE изучалась в работе [28], где была получена оптимальная оценка Ап = 0(п-1). Нам удалось получить аналогичную оценку и для случая матриц из GOE (см. [11]).
Несколько более сложной является задача оценивания сходимости эмпирической спектральной функции распределения по вероятности. Бай в 2002 г. доказал (см. [17]), что при моментном ограничении sup1;^j<00 Е \wij\s < оо имеет место оценка А* = 0(п~2/5). Для вигнеровских матриц, элементы которых имеют равномерно ограниченные восьмые моменты, Гётце и Тихомиров (2003 г., [27]) показали оценку А* = 0{n~1!2). Мы рассмотрели матрицу из GUE и показали, для этого частного случая, что А* = (см. [10]).
Деформированный гауссовский унитарный ансамбль
В этой части введения мы рассмотрим деформированный гауссовский унитарный ансамбль. Это ансамбль вигнеровских матриц, содержащий в себе гауссовскую компоненту. Таким образом, он занимает, в некотором смысле, промежуточное положение между гауссовским унитарным ансамблем и более общим ансамблем вигнеровских матриц. В отличие от гауссовского унитарного ансамбля, этот ансамбль не обладает инвариантностью относительно унитарных преобразований, но, тем не менее, для него удается найти совместную плотность распределения собственных чисел.
Деформированные ансамбли изучались в работах Пастура и Хорунжия начала 90-х (см., например, [36]), также, несколько позднее, в работах Врезана и Хиками (см. [18]). Пастур и Хорунжий рассмотрели деформированный вигнеровский ансамбль вида Hq + где Но обозначает некоторую фиксированную (неслучайную) эрмитовую матрицу, a W — матрицу Вигнера. Они показали, что если для элементов матрицы Вигнера выполнено обобщенное условие Линдеберга, и эмпирическая спектральная функция матрицы Но имеет предел, то эмпирическая спектральная функция распределения деформированного вигнеровского ансамбля сходится по вероятности к некоторой неслучайной неубывающей функции. Брезан и Хиками рассмотрели более частный случай, когда случайная матрица W в деформированном ансамбле является матрицей из GUE. Ими была найдена совместная плотность распределения двух собственных чисел матрицы из такого ансамбля. Деформированный гауссовский унитарный ансамбль впервые был рассмотрен в работе Йоханссона [35] 2001 г. В отличие от ансамблей, рассмотренных в предыдущих работах, этот ансамбль является линейной комбинацией двух случайных матриц.
Определение 6. Говорят, что эрмитовая случайная матрица M = 1 порядка п принадлежит деформированному гауссовскому унитарному ансамблю (DGUE), если M = W + аН, а > 0, где W = (wij)fj=г обозначает вигнеровскую случайную матрицу, a H = (hij)?j=i — независимую от
2 1 2 нее матрицу из GUE, причем Е \wij\ = 1 ^ I ^ j ^ п, и Е \hij\ = 1,
1 ^l^j^n.
Обозначим Pn(dW) распределение вигнеровской матрицы матрицы W на пространстве эрмитовых матриц %п с мерой Лебега dW. Тогда, очевидно, распределение вероятностей деформированного гауссовского унитарного ансамбля имеет вид
Qn(dM) = 2-"/V2)~n2/2 J e-^(M-W)Vn(
Пусть pn\x i,., Xk) — совместная плотность распределения к собственных чисел нормированной матрицы ^М, а yi,., уп — собственные числа нормированной вигнеровской матрицы матрицы ^W. Йоханссон (см. [35]) показал, что если sup^^j^jE \wij\k < оо, для всех к ^ 1, то pi\xu.,xk) = J pW(x1,.,xk]y(W))dPn(yfcW),
Tin где рР(х 1,.,хк-,у) = г^:det (Кп(х^х1\у)) ,
71. ^ / 1 а ядро Кп(и,у\у) определяется соотношением п(у2 —и2) т. . ч пе 2а2 Г ¿г Г ¿ии ( пг(у-и) \
КЛи'Щу) = ¡¡М Ут 2ЙУг М^1" е )
1 / а2 V—\ У; \ п(у12-2уи>-г2+2иг) х -[т + г-ь--> т-т7-г е ^ .
Л п ^{Ы-У^-УЭ)]
Здесь контур 7 является объединением прямых £ —> —t 6 Ж и £ Ь-ш, ¿6 Ж, для некоторого фиксированного си > 0, а контур Г есть прямая t —У й, £ € Ж. Для удобства читателя, доказательство этого представления приведено в приложении А.4.
Результат Йоханссона, при к = 1, позволяет найти интегральное представление для плотности ожидаемой эмпирической спектральной функции распределения нормированной матрицы ^М. Используя это представление, нам удалось показать, что скорость сходимости ожидаемой эмпирической спектральной функции распределения матрицы из БСиЕ к распределению полукругового закона имеет порядок 0(п~ 3+"), где V — произвольно малое положительное число (см. [31, 9]). Таким образом, наличие гауссовской компоненты позволяет улучшить общий результат, полученный для матриц Виг-нера.
Работа устроена следующим образом. В главе 1 мы исследуем скорость сходимости по вероятности эмпирической спектральной функции распределения матрицы из гауссовского унитарного ансамбля. Далее, в главе 2, мы изучаем скорость сходимости ожидаемой эмпирической спектральной функции распределения матрицы из гауссовского ортогонального ансамбля. Мы показали, что она имеет оптимальный порядок (9(п-1). В последней главе 3 мы доказываем некоторые оценки для близости ожидаемой эмпирической спектральной функции распределения матрицы из деформированного гауссовского унитарного ансамбля к распределению полукругового закона. Наконец, завершают работу несколько приложений, в которые мы вынесли доказательства ряда вспомогательных утверждений.
Похожие диссертационные работы по специальности «Теория вероятностей и математическая статистика», 01.01.05 шифр ВАК
Асимптотическое представление отношения правдоподобия для нерегулярных семейств распределений в многомерном случае2001 год, кандидат физико-математических наук Миронов, Дмитрий Витальевич
Случайные разбиения и асимптотическая теория представлений2015 год, кандидат наук Буфетов, Алексей Игоревич
Предельные теоремы для нелинейных преобразований скользящих средних2010 год, кандидат физико-математических наук Сидоров, Дмитрий Иванович
Асимптотические разложения в центральной предельной теореме для квадратичных форм: Предельные теоремы для вейвлет-статистик2002 год, кандидат физико-математических наук Юрченко, Владислав Александрович
Предельные теоремы для стохастических решений уравнения Бюргерса2001 год, кандидат физико-математических наук Бахтин, Юрий Юрьевич
Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Тимушев, Дмитрий Анатольевич, 2006 год
1. Гантмахер Ф. Р. Теория матриц. — Москва: Наука, 1966. — С. 576.
2. Гирко В. Л. Асимптотика распределения спектра случайных матриц // УМН. 1989. - Т. 44, вып. 4. - С. 7-34.
3. Гирко В. Л. Случайные матрицы. — Киев: Вища школа, 1975. — С. 448.
4. Градштейн И. С., Рыжик И. М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. — 5-е изд. — Москва: Наука, 1971. — С. 1108.
5. Маркушевич А. И. Теория аналитических функций. Т.1.— 2-е изд.— Москва: Наука. Физматлит, 1967. — С. 486.
6. Марченко В. А., Пастур Л. А. Распределение собственных значений в некоторых ансамблях случайных матриц // Матем. сб. — 1967. — Т. 72, вып. 4. С. 507-536.
7. Пастур Л. А. Спектр случайных матриц // ТМФ 1972. — Т. 10, вып. 1.-С. 102-112.
8. Пастур Л. А. Спектры случайных самосопряженных операторов // УМН. 1973. - Т. 28, вып. 1. - С. 4-63.
9. Тимушев Д. А. О скорости сходимости к полукруговому закону Вигнера ожидаемой спектральной функции распределения для матриц из деформированного гауссовского ансамбля // Обозрение прикладной и промышленной математики. — 2004. — Т. И, вып. 2. — С. 256-257.
10. Тимушев Д. А. О скорости сходимости по вероятности спектральной функции распределения случайной матрицы // Теория вероятностей и ее применения. — 2006. — Т. 51, вып. 3. — С. 618-622.
11. Arnold L. On the asymptotic distribution of the eigenvalues of random matrices // J. Math. Anal. Appl. 1967. - Vol. 20. - Pp. 262-268.
12. Askey R., Wainger S. Mean convergence of expansions in Laguerre and Hermite series // Amer. J. Math. 1965. - Vol. 87. - Pp. 695-708.
13. Bai Z. D. Convergence rate of expected spectral distributions of large random matrices, i. wigner matrices. // Ann. Probab.— 1993. — Vol. 21, no. 2. — Pp. 625-648.
14. Bai Z. D. Methodologies in spectral analysis of large-dimensional random matrices, a review // Statist. Sinica.— 1999.— Vol. 9, no. 3.— Pp. 611— 677. — With comments by G. J. Rodgers and Jack W. Silverstein; and a rejoinder by the author.
15. Bai Z. D. Remarks on the convergence rate of the spectral distributions of wigner matrices. // J. Theoret. Probab. 1999. - Vol. 12. - Pp. 301-311.
16. Bai Z. D., Miao В., Tsay J. Convergence rate of the spectral distributions of large wigner matrices. // Int. Math. J. 2002. - Vol. 1. - Pp. 65-90.
17. Brézin E., Hikami S. Correlations of nearby levels induced by a random potential // Nuclear Phys. B. 1996. - Vol. 479, no. 3. - Pp. 697-706.
18. Deift P. A. Orthogonal polynomials and random matrices: a RiemannHilbert approach. — New York: New York University Courant Instituteof Mathematical Sciences, 1999. — Vol. 3 of Courant Lecture Notes in Mathematics. — Pp. viii+273.
19. Delyon B., Yao J. On the spectral distribution of Gaussian random matrices // Acta Math. Appl. Sin. Engl. Ser.~ 2006.— Vol. 22, no. 2,— Pp. 297-312.
20. Forrester P. J.; Snaith N. C., Verbaarschot J. J. M. Developments in random matrix theory // J. Phys. A. 2003. - Vol. 36, no. 12. - Pp. R1-R10. -Random matrix theory.
21. Garoni T. M., Forrester P. J., Frankel N. E. Asymptotic corrections to the eigenvalue density of the GUE and LUE // J. Math. Phys. 2005. - Vol. 46, no. 10.-Pp. 103301, 17.
22. Girko V. L. Convergence rate of the expected spectral functions of symmetric random matrices equals to o(n~s). // Random Oper. Stochastic Equations. — 1998. Vol. 6. - Pp. 359-406.
23. Götze F., Kushmanova E. F., Tikhomirov A. N. Rate of convergence to the semi-circular law almost surely. // In preparation.
24. Götze F., Tikhomirov A. Rate of convergence to the semi-circular law // Probab. Theory Related Fields. 2003. - Vol. 127, no. 2. - Pp. 228-276.
25. Götze F., Tikhomirov A. The rate of convergence for spectra of GUE and
26. E matrix ensembles // Cent. Eur. J. Math. — 2005.— Vol. 3, no. 4.— Pp. 666-704 (electronic).
27. Götze F., Tikhomirov A. N. Rate of convergence to the semi-circular law for the Gaussian unitary ensemble // Теория вероятностей и ее применения. 2002. - Т. 47, вып. 2. - С. 381-387.
28. Götze F., Tikhomirov А. N. Rate of convergence in probability to the marchenko-pastur law. // Bernuolii. — 2004. — Vol. 10, no. 1. — Pp. 1-46.
29. Gustavsson J. Gaussian fluctuations of eigenvalues in the GUE // Ann. Inst. H. Poincare Probab. Statist. 2005. - Vol. 41, no. 2. - Pp. 151-178.
30. Horn R. A., Johnson C. R. Matrix analysis. — Cambridge: Cambridge University Press, 1990.— Pp. xiv+561.— Corrected reprint of the 1985 original.
31. Itzykson C., Zuber J. B. The planar approximation. II // J. Math. Phys. -■1980. Vol. 21, no. 3. - Pp. 411-421.
32. Johansson K. Universality of the local spacing distribution in certain ensembles of hermitian wigner matrices. // Comm. Math. Phys. — 2001. — Vol. 215, no. 3. Pp. 683-705.
33. Khorunzhy A. M., Pastur L. A. On the eigenvalue distribution of the deformed Wigner ensemble of random matrices // Spectral operator theory and related topics. — Providence, RI: Amer. Math. Soc., 1994. — Vol. 19 of Adv. Soviet Math. Pp. 97-127.
34. König W. Orthogonal polynomial ensembles in probability theory // Probab. Surv. 2005. - Vol. 2. - Pp. 385-447 (electronic).
35. Kowalewski G. Einführung in die Determinantentheorie einschliesslich der Fredholmschen Determinanten. — New York, N. Y.: Chelsea Publishing Co., 1948. P. 320. - 3te Aufl.
36. Mehta M. L. Random matrices.— Third edition.— Elsevier/Academic Press, Amsterdam, 2004. — Vol. 142 of Pure and Applied Mathematics (Amsterdam). — Pp. xviii+688.
37. Muckenhoupt B. Mean convergence of Hermite and Laguerre series. I, II // Trans. Amer. Math. Soc. 147 (1970), 419-431; ibid. 1970,- Vol. 147.-Pp. 433-460.
38. Pastur L. Random matrices as paradigm // Mathematical physics 2000. — London: Imp. Coll. Press, 2000. Pp. 216-265.
39. Pastur L. A. Random matrices as paradigm. // Mathematical physics 2000. London: Imp. Coll. Press, 2000. - Lecture Notes in Math. - Pp. 216265.
40. Pisier G. Probabilistic methods in the geometry of Banach spaces // Probability and analysis (Varenna, 1985).— Berlin: Springer, 1986. — Vol. 1206 of Lecture Notes in Math.-Pp. 167-241.
41. Wigner E. P. On the statistical distribution of the widths and spacings of nuclear resonance levels. // Proc. Camb. Phil. Soc.— 1951.— Vol. 47.— Pp. 790-798.
42. Wigner E. P. Characteristic vectors of bordered matrices with infinite dimensions. // Ann. of Math. 1955. - Vol. 62. - Pp. 548-564.
43. Wigner E. P. On the distribution of the roots of certain symmetric matrices // Ann. of Math. (2). 1958. - Vol. 67. - Pp. 325-327.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.