Периодическое состояние — различия между версиями

Материал из Викиконспекты
Перейти к: навигация, поиск
(Новая страница: «'''Периоди́ческое состоя́ние''' — это такое состояние цепи Маркова, которое навещается цеп...»)
 
Строка 3: Строка 3:
 
== Период состояния ==
 
== Период состояния ==
  
Пусть дана однородная [[Марковские цепь|цепь Маркова]] с дискретным временем <math>\{X_n\}_{n \ge 0}</math> с матрицей переходных вероятностей <math>P</math>. В частности, для любого <math>n \in \mathbb{N}</math>, матрица <math>P^n = \left(p_{ij}^{(n)} \right)</math> является матрицей переходных вероятностей за <math>n</math> шагов. Рассмотрим последовательность <math> p^{(n)}_{jj},\, n \in \mathbb{N}</math>. Число
+
Пусть дана однородная [[Марковская цепь|цепь Маркова]] с дискретным временем <math>\{X_n\}_{n \ge 0}</math> с матрицей переходных вероятностей <math>P</math>. В частности, для любого <math>n \in \mathbb{N}</math>, матрица <math>P^n = \left(p_{ij}^{(n)} \right)</math> является матрицей переходных вероятностей за <math>n</math> шагов. Рассмотрим последовательность <math> p^{(n)}_{jj},\, n \in \mathbb{N}</math>. Число
 
: <math>d(j) = \gcd \left(n \in \mathbb{N} \mid p_{jj}^{(n)} > 0 \right)</math>,
 
: <math>d(j) = \gcd \left(n \in \mathbb{N} \mid p_{jj}^{(n)} > 0 \right)</math>,
 
где <math>\gcd</math> обозначает наибольший общий делитель, называется '''пери́одом''' состояния <math>j</math>.
 
где <math>\gcd</math> обозначает наибольший общий делитель, называется '''пери́одом''' состояния <math>j</math>.

Версия 10:40, 22 декабря 2011

Периоди́ческое состоя́ние — это такое состояние цепи Маркова, которое навещается цепью только через промежутки времени, кратные фиксированному числу.

Период состояния

Пусть дана однородная цепь Маркова с дискретным временем [math]\{X_n\}_{n \ge 0}[/math] с матрицей переходных вероятностей [math]P[/math]. В частности, для любого [math]n \in \mathbb{N}[/math], матрица [math]P^n = \left(p_{ij}^{(n)} \right)[/math] является матрицей переходных вероятностей за [math]n[/math] шагов. Рассмотрим последовательность [math] p^{(n)}_{jj},\, n \in \mathbb{N}[/math]. Число

[math]d(j) = \gcd \left(n \in \mathbb{N} \mid p_{jj}^{(n)} \gt 0 \right)[/math],

где [math]\gcd[/math] обозначает наибольший общий делитель, называется пери́одом состояния [math]j[/math].

Замечание

Таким образом, период состояния [math]j[/math] равен [math]d(j)[/math], если из того, что [math]p_{jj}^{(n)}\gt 0[/math], следует, что [math]n[/math] делится на [math]d(j)[/math].

Периодические состояния и цепи

  • Если [math]d(j) \gt 1 [/math], то состояние [math]j[/math] называется периоди́ческим. Если [math]d(j) = 1[/math], то состояние [math]j[/math] называется апериоди́ческим.
[math]( i \leftrightarrow j ) \Rightarrow ( d(i) = d(j) )[/math].

Таким образом период любого неразложимого класса цепи Маркова определён и равен периоду любого своего представителя. Соответственно, классы делятся на периодические и апериодические.

  • Если цепь Маркова неразложима, то периоды всех её состояний совпадают и принимаемое ими общее значение называется периодом цепи. Цепь называется периодической, если её период больше единицы, и апериодической в противном случае.