Procesy stochastyczne i optymalizacja

 

Dr hab. Jacek Jakubowski, prof. dr hab. Łukasz Stettner

 

 

Celem wykładu jest zapoznanie słuchaczy z elementami teorii procesów stochastycznych z podkreśleniem potencjalnych możliwości ich zastosowań.

W czasie wykładu słuchacze poznają elementy analizy stochastycznej, teorii sterowania stochastycznego i matematyki finansowej. Niektóre partie materiału będą przerabiane dokładnie, inne zaś szkicowo przekazując słuchaczom intuicje. 

 

Tematy przerabiane w trakcie wykładu:

1.     elementy teorii martyngałów: warunkowa wartość oczekiwana, martyngał, momenty zatrzymania, nierówności martyngałowe, twierdzenie o zbieżności;

2.     procesy Markowa – sterowane procesy Markowa z funkcjonałami:

a)    o skończonym horyzoncie czasowym,

b)    zdyskontowanym,

c)     średni koszt na jednostkę czasu;

inne formy funkcjonałów; sterowanie parkiem maszynowym;

3.     problemy wyceny instrumentów finansowych w czasie dyskretnym:

a)    rynki zupełne i ich charakteryzacja,

b)    maksymalizacja funkcji użyteczności, maksymalizacja portfela,

c)     wzory na ceny opcji,

d)    zabezpieczenie kwantylowe,

4.     Zagadnienie liniowo kwadratowe: sterowalność, obserwowalność, różne funkcjonały;

5.     Problemy sterowania z niepełną obserwacją: filtr Kalmana Bucy, równania nieliniowej filtracji;

6.     Ruch Browna, proces Poissona i proces Levy’ego,

7.     Analiza stochastyczna w czasie ciąglym:

a)    całka Ito,

b)    wzór Ito – stochastyczne równanie różniczkowe,

c)     twierdzenie o reprezentacji

d)    zamiana miary,

8.     Wzory Blacke’a Scholesa – wyprowadzenie (szkic),

9.     Modele stopy procentowej (informacja).