Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Теорема о поглощении

169 байт добавлено, 23:32, 9 декабря 2011
Нет описания правки
{{Теорема|about=о поглощении|statement= Формулировка теоремы ==С вероятностью, равной <tex>1</tex>, марковская цепь перейдет в поглощающее состояние, если у нее существует такое состояние.
'''Формулировка'''|proof=Пусть <tex>P</tex> - матрица переходов, где элемент <tex>p_{ij}</tex> равен вероятности перехода из <tex>i</tex>-го состояния в <tex>j</tex>-ое. Она будет выглядеть как матрица из 4-х блоков, где <tex>Q</tex> - несущественные состояния, а <tex>R</tex> и <tex>I</tex> - существенные.(т.к. цепь поглощающая, то из любого несущественного можно попасть в существенное) <tex>I</tex> - единичная матрица.
С вероятностью, равной 1, марковская цепь перейдет в поглощающее состояние, если у нее существует такое состояние.<tex>P = \begin{pmatrix}Q & R \\ 0 & I\end{pmatrix}</tex>
== Доказательство теоремы == Пусть '''''P''''' - матрица переходов, где элемент <tex>p_{ij}</tex> равен вероятности перехода из i-го состояния в j-ое. Она будет выглядеть как матрица из 4-х блоков, где '''''Q''''' - несущественные состояния, а '''''R''''' и '''''I''''' - существенные.(т.к. цепь поглощающая, то из любого несущественного можно попасть в существенное) '''''I''''' - единичная матрица.[[Файл:Матрница_перехода.GIF‎]] Пусть вектор <tex>c^{(t)}</tex> - вектор вероятности нахождения на шаге ''<tex>t''</tex>.Он вычисляется, как произведение вектора на нулевом шаге на матрицу перехода в степени ''<tex>t''</tex>.
<tex> c^{(t)} = c^{(0)} * P^t</tex>
Рассмотрим, что представляет из себя возведение матрицы '''''<tex>P''''' </tex> в степень:
для ''<tex>t=1'' </tex> :[[Файл:Матрница перехода (перемножение)<tex>\begin{pmatrix}Q & R \\ 0 & I\end{pmatrix}*\begin{pmatrix}Q & R \\ 0 & I\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}Q^2 & R \\ 0 & I\end{pmatrix}</tex> .GIF]]
Отсюда видно, что <tex> P^n</tex> имеет такой вид: <tex>\begin{pmatrix}Q^n & X \\ 0 & I\end{pmatrix}</tex> , где '''''<tex>X''''' </tex> - некоторые значения.[[Файл:Vfnhbwf d n-jq cntgtyb.GIF]]
Следовательно нам надо доказать, что <tex>Q^n \xrightarrow{} 0</tex>, при <tex> n\xrightarrow{}+\infty</tex>
Тогда получаем: <tex>\sum_{j} {Q^m_{ij}}\leqslant p</tex> <tex>\Rightarrow</tex> <tex>\sum_{j} {Q^{mk}_{ij}}\leqslant p^k\xrightarrow{k\xrightarrow{}+\infty}0</tex>
В итоге получаем, что несущественные состояния стремятся к <tex>0</tex>, а значит существенные в итоге приходят к <tex>1</tex>, т.е. цепь приходит в поглощающее состояние.}}
[[Категория: Марковские цепи ]]
338
правок

Навигация