馬爾可夫鏈
2023-03-07 09:45 作者:doctor2019 | 我要投稿

馬爾可夫鏈是一種隨機過程,它具有馬爾可夫性質,即一個系統(tǒng)在某一時刻的狀態(tài)只與其前一時刻的狀態(tài)有關,而與其之前的狀態(tài)無關。
馬爾可夫鏈通常被用于描述具有狀態(tài)轉移性質的隨機現(xiàn)象,如隨機游走、天氣預測、股票價格變化等。
在馬爾可夫鏈中,系統(tǒng)的狀態(tài)集合稱為狀態(tài)空間,狀態(tài)空間中的每個狀態(tài)都有一個與之對應的轉移概率矩陣。
轉移概率矩陣描述了系統(tǒng)從一個狀態(tài)轉移到另一個狀態(tài)的概率,其中第i行第j列的元素表示系統(tǒng)從狀態(tài)i轉移到狀態(tài)j的概率。
轉移概率矩陣的每一行元素之和為1,表示在任意狀態(tài)下,系統(tǒng)必須轉移到某一狀態(tài)。

馬爾可夫鏈可以用一個初始狀態(tài)向量來描述初始狀態(tài),初始狀態(tài)向量中第i個元素表示系統(tǒng)初始狀態(tài)為狀態(tài)i的概率。
隨著時間的推移,系統(tǒng)從一個狀態(tài)轉移到另一個狀態(tài),狀態(tài)向量也會隨之變化。
系統(tǒng)在任意時刻的狀態(tài)向量可以通過將初始狀態(tài)向量與轉移概率矩陣相乘得到,即:
P(t) = P(0) * T^t
其中,P(t)是系統(tǒng)在時刻t的狀態(tài)向量,P(0)是系統(tǒng)的初始狀態(tài)向量,T是轉移概率矩陣,^表示矩陣的乘方運算。
馬爾可夫鏈具有很多有趣的性質,例如:穩(wěn)定分布、遍歷性、周期性等。這些性質對于理解和應用馬爾可夫鏈具有重要的意義。
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