16 CHAPITRE 1. INTRODUCTIONCette équation aux dérivés partielles est celle de la densité du g(T c − t)-MB , pourt > 0 : ⎧⎨∂h(t, y) + ∂t H2 (T c − t, y)h(t, y) = 1∆ 2 g(T c−t)h(t, y)⎩ ∫(0.7)h(T M c, y)dµ 0 = 1La proposition 3.9 ch.4 donne l’unicité de la solution de cette équation, quand(M, g) est une hypersurface compacte, strictement convexe et isométriquementplongée dans R n+1 . La famille de métriques g(t) provient du flot par courburemoyenne et T c est le temps d’explosion du flot. La condition ∫ h(T M c, y)dµ 0 = 1peut être remplacée de manière équivalente par ∫ h(t, y)dµ M T c−t = 1 avec t ∈]0, T c ].Nous abordons maintenant le chapitre 5. Soit (M, g) une variété Riemanienne,L un opérateur elliptique sans terme constant et u ↦→ ϕ(u) une courbe C 1 à valeursdans M. Nous construisons une famille de L-diffusions X t (u) (continue en les deuxparamètres) telle que X 0 (u) = ϕ(u), qui pour tout t fixé, soit dérivable en u, ettel que ∂ u X t (u) soit localement uniformément borné. Par exemple, si L = 1 ∆, où2∆ est le Laplacien usuel dans R n et B t (0) est un mouvement brownien dans R n ,alors X t (u) = ϕ(u) + B t (0) convient. Quand l’opérateur L n’est pas constant, laconstruction d’une telle famille de diffusions paraît moins claire. En découpant lacourbe ϕ en petits morceaux de taille ν et en réalisant des couplages parallèles dediffusions de proche en proche sur chaque morceaux, nous obtenons à la limite,quand ν → 0, la famille de diffusions X t (u) avec les propriétés énoncées. Une tellefamille sera appelée L diffusion horizontale dans l’espace des courbes C 1 , et ellesatisfera l’équation suivante :∂ u X t (u) = W (X(u)) t ( ˙ϕ(u)), (0.8)où W (X(u)) est le transport parallèle déformé le long de X(u). Ici la métrique esttelle que l’opérateur L s’écrive L = 1 2 ∆ g + Z, où Z est un champ de vecteurs surM. On supposera que la variété munie de cette métrique est complète.De plus , X(u) satisfait l’équation diffèrentielle de Itô suivante :dX t (u) = P Xt(·)0,u d m X 0 t + Z X t(u) dt, (0.9)où P Xt(·)0,u : T X 0tM → T Xt(u)M est le transport parallèle le long de la courbe C 1 :[0, u] ↦→ Mv ↦→ X t (v).Pour une formulation plus précise, voir le théorème 2.1 ch.5 ou [ACT]. Cetteconstruction permet de retrouver des formules de type Bismut (sans filtrer les bruits16
17superflu du flot stochastique, voir [EY93], [ELJL99]). Si par exemple la variété dedépart (M, g) est compacte à courbure de Ricci strictement positive et que L = ∆ g ,on remarque que la longueur de la courbe u → X t (u) rétrécit exponentiellementavec le temps.Puis dans une seconde partie, nous nous intéresserons à la même constructionquand l’opérateur elliptique L(t) est inhomogène. On obtient ainsi une famillede L t -diffusions X t (u). Elle vérifie les mêmes équations que précédemment, à laseule différence près, que le transport parallèle déformé est celui introduit dans lechapitre 3. La construction se fera aussi par des transports parallèles de proche enproche, mais ces transports parallèles dépendront de la métrique g(t) en chaquetemps t, voir le théorème 3.1 ch.5.Dans la section 4 du chapitre 5, nous donnons une application de la constructionprécédente. On démontre sous certaines hypothèses la décroissance de la distance deMonge-Kantorovich (avec une bonne classe de fonctions coûts) entre deux mesuresde probabilités évoluant suivant l’équation de la chaleur : c’est le théorème 4.1 ch.5.Notons L t = 1∆ 2 t +Z t , où ∆ t est l’opérateur de Laplace associé à une famille C 1de métriques g(t) et Z t est un champ de vecteurs dépendant du temps. On supposeraque la variété (M, g(t)) est complète pour tout temps et que les L t diffusionssont de temps de vie infini. Notons également ρ(t, ., .) la distance Riemaniennepour la métrique g(t), et c(t, ., .) = ϕ(ρ(t, ., .)) une fonction coût, où ϕ est unefonction croissante de R + → R + . À cette fonction coût nous associons la distancede Monge-Kantorovich entre deux mesures de probabilité µ et ν sur M, définiepar :∫W c,t (µ, ν) = inf c(t, x, y)dη(x, y), (0.10)η∈Π(µ,ν) M×Moù Π(µ, ν) est l’ensemble des mesures de probabilités sur M × M de marginales µet ν. Dans le cas où la fonction coût est une puissance de la distance, on noteraplus simplement la distance de Wasserstein associée à p pour p > 0 :W p,t (µ, ν) = (W ρ p ,t(µ, ν)) 1/p . (0.11)Nous donnons trois exemples d’illustration de ce théorème :– Exemple : Soit (M, g) une variété telle que Ric g ≥ kg pour une constantek > 0, ρ(., .) la distance Riemanienne pour la métrique g et L = 1 2 ∆ g. Soitdeux mesures de probabilité µ et ν sur M, on notera µ t et ν t les solutions del’équation de la chaleur associées à L alors, on a le résultat de contraction :W p (µ t , ν t ) ≤ e −kt/2 W p (µ, ν). (0.12)Dans ce cas, la variété est compacte. Il y a donc une mesure invariante etla convergence pour n’importe quelle mesure de départ vers cette mesureinvariante se fait exponentiellement.17
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We will just look at the smooth sol
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that is to say:d(Y T,it ) = − ∂
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2 Tightness, and first example on t
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proof : It is clear that F is smoot
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Proposition 2.6 Let g(t) be a famil
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v) ˜g(∞) is a metric such that (
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Then:for all ɛ > 0 , there exists
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Finally, we obtain:∂∂t | t=t 0
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where Ut 3 is the horizontal lift o
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√πWe can choose ɛ, ɛ 2 such th
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We will now show that the coupling
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HenceWe get:√√ n∑1 − ɛI t
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By uniqueness in law of such proces
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Chapter 5Horizontal diffusion in pa
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Dans le calcul de ligne 8 à ligne
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