Reversed Dirichlet environment and directional transience of random walks in Dirichlet environment
Annales de l'I.H.P. Probabilités et statistiques, Tome 47 (2011) no. 1, pp. 1-8.

On s'intéresse aux marches aléatoires dans un environnement défini par des variables de Dirichlet i.i.d. en chaque sommet de ℤd ou, de façon équivalente, aux marches aléatoires renforcées par arêtes orientées sur ℤd. Les paramètres de ce modèle sont un 2d-uplet de réels positifs indexé par les vecteurs unitaires de ℤd. On démontre que, dès que ces poids ne sont pas symétriques, la marche aléatoire est transiente dans une direction (c'est-à-dire qu'elle satisfait Xn ⋅ ℓ →n +∞ pour un certain ℓ) avec probabilité positive. En dimension 2, la loi du 0-1 de [Ann. Probab. 29 (2001) 1716-1732] permet de renforcer ce résultat en transience directionnelle presque-sûre. La preuve repose sur la propriété de stabilité des environnements de Dirichlet par renversement temporel introduite dans [Random walks in random Dirichlet environment are transient in dimension d≥3 (2009), Preprint] et dont on donne une nouvelle démonstration, de nature plus probabiliste, en première partie du présent article.

We consider random walks in a random environment given by i.i.d. Dirichlet distributions at each vertex of ℤd or, equivalently, oriented edge reinforced random walks on ℤd. The parameters of the distribution are a 2d-uplet of positive real numbers indexed by the unit vectors of ℤd. We prove that, as soon as these weights are nonsymmetric, the random walk is transient in a direction (i.e., it satisfies Xn ⋅ ℓ →n +∞ for some ℓ) with positive probability. In dimension 2, this result is strenghened to an almost sure directional transience thanks to the 0-1 law from [Ann. Probab. 29 (2001) 1716-1732]. Our proof relies on the property of stability of Dirichlet environment by time reversal proved in [Random walks in random Dirichlet environment are transient in dimension d ≥ 3 (2009), Preprint]. In a first part of this paper, we also give a probabilistic proof of this property as an alternative to the change of variable computation used initially.

DOI : 10.1214/09-AIHP344
Classification : 60K37, 60K35
Mots-clés : random walk, random environment, Dirichlet distribution, directional transience, time reversal 
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Sabot, Christophe; Tournier, Laurent. Reversed Dirichlet environment and directional transience of random walks in Dirichlet environment. Annales de l'I.H.P. Probabilités et statistiques, Tome 47 (2011) no. 1, pp. 1-8. doi : 10.1214/09-AIHP344. http://archive.numdam.org/articles/10.1214/09-AIHP344/

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