2.2 La continuit´
e des trajectoires 19
P(∀t∈T,Xt=˜
Xt) = 1.
(Cette formulation est l´
eg`
erement abusive car l’´
ev´
enement {∀t∈T,Xt=˜
Xt}n’est
pas forc´
ement mesurable.)
Si deux processus sont indistinguables, l’un est une modification de l’autre. La
notion d’indistinguabilit´
e est cependant (beaucoup) plus forte : deux processus in-
distinguables ont p.s. les mˆ
emes trajectoires. Dans la suite on identifiera deux pro-
cessus indistinguables. Une assertion de la forme “il existe un unique processus tel
que ...” doit toujours ˆ
etre comprise “`
a indistinguabilit´
e pr`
es”, mˆ
eme si cela n’est pas
dit explicitement.
Si T=Iest un intervalle de R, et si Xet ˜
Xsont deux processus dont les trajec-
toires sont p.s. continues, alors ˜
Xest une modification de Xsi et seulement si Xet
˜
Xsont indistinguables. En effet, si ˜
Xest une modification de Xon a p.s. ∀t∈I∩Q,
Xt=˜
Xt(on ´
ecarte une r´
eunion d´
enombrable d’ensembles de probabilit´
e nulle) d’o`
u
p.s. ∀t∈I,Xt=˜
Xtpar continuit´
e. Le mˆ
eme argument marche si on suppose seule-
ment les trajectoires continues `
a droite, ou `
a gauche.
Th´
eor`
eme 2.1 (lemme de Kolmogorov). Soit X = (Xt)t∈Iun processus al´
eatoire
index´
e par un intervalle born´
e I de R,`
a valeurs dans un espace m´
etrique complet
(E,d). Supposons qu’il existe trois r´
eels q,ε,C>0tels que, pour tous s,t∈I,
E[d(Xs,Xt)q]≤C|t−s|1+ε.
d(˜
Xs(ω),˜
Xt(ω)) ≤Cα(ω)|t−s|α.
En particulier, ˜
X est une modification continue de X (unique `
a indistinguabilit´
e pr`
es
d’apr`
es ci-dessus).
Remarques. (i) Si Iest non born´
e, par exemple si I=R+, on peut appliquer le
Th´
eor`
eme 2.1 `
aI= [0,1],[1,2],[2,3],etc. et on trouve encore que Xa une modifi-
cation continue, qui est localement h¨
old´
erienne d’exposant αpour tout α∈]0,ε/q[.
(ii) Il suffit de montrer que pour α∈]0,ε/q[fix´
e, Xa une modification dont
les trajectoires sont h¨
old´
eriennes d’exposant α. En effet, on applique ce r´
esultat `
a
une suite αk↑ε/qen observant que les processus obtenus sont alors tous indistin-
guables, d’apr`
es la remarque pr´
ec´
edant le th´
eor`
eme.
D´
emonstration. Pour simplifier l’´
ecriture, on prend I= [0,1], mais la preuve est la
mˆ
eme pour un intervalle born´
e quelconque. On note Dl’ensemble (d´
enombrable)
des nombres dyadiques de l’intervalle [0,1[, c’est-`
a-dire des r´
eels t∈[0,1]qui
s’´
ecrivent
t=
p
∑
k=1
εk2−k
o`
up≥1 est un entier et εk=0 ou 1, pour tout k∈ {1,...,p}.
Alors, il existe une modification ˜
X de X dont les trajectoires sont höldériennes
d’exposant
α
pour tout
ω
∈
Ω
et tout
α
∈]0,
ε
q[: cela signifie que, pour tout
α
∈]0,
ε
q[,il existe une constante C
α
(
ω
)telle que, pour tous s,t∈I,