查普曼-科莫高洛夫方程Chapman–Kolmogorov equation

马尔可夫过程:

马尔可夫过程按照其状态和时间参数是否连续或者离散分为三种:1.时间和状态都离散的叫做马尔科夫链,2.时间和状态都是连续的叫做马尔科夫过程,3.时间连续,状态离散的叫做连续时间的马尔科夫链。


马尔可夫过程,其特点是,当过程在时刻 T0所处的状态为已知的条件下,过程在 T 时刻(T>T0)所处的状态仅与时刻T0 有关,而与过程在T0之前的时刻无关系。

首先声明的是公式 P(n)=P(1)^n 表示计算的事n步转移概率矩阵,而不是某一点到另一点的n步转移概率。

以下不成立:Pij (n) != Pij(1)^n

马尔可夫链(Markov Chain)


例子:一个质点在[1,5]上随机游动,只能在时刻n为自然数发生移动且停留在1,2,3,4,5 五个点,在2,3,4点是以1/3的概率向左,2/3的概率向右,在5点上以概率1停留,在1点上以概率1移动到2.


一步转移概率矩阵:Pij(1) 从状态i 经过一步到达j状态的概率如下:


N步转移矩阵:Pij(n)从状态i 经过n步到达j状态的概率 Pij(n)=P(1)^n

理论基础:Chapman-Kolmogorov方程(c-k公式)


根据C-K方程,可知前面的例子的二步概率矩阵为a*a:矩阵乘法(MatLab 检验)



同理,N步转移概率矩阵

P(n) = P(n-1)P(1) = P(n-2)P(1)P(1) = ..... = P(1)^n


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