馬爾科夫模型(未完)

2021-09-09 04:44:43 字數 1168 閱讀 9905

馬爾科夫模型

不考慮動作	考慮動作
狀態完全可見 馬爾科夫鏈(mc) 馬爾可夫決策過程(mdp)

狀態不完全可見 隱馬爾可夫模型(hmm) 不完全可觀察馬爾可夫決策過程(pomdp)

馬爾科夫鏈

狀態空間中經過從乙個狀態到另乙個狀態的轉換的隨機過程。該過程要求具備「無記憶」的性質:下一狀態的概率分布只能由當前狀態決定,在時間序列中它前面的事件均與之無關。

在馬爾可夫鏈的每一步,系統根據概率分布,可以從乙個狀態變到另乙個狀態,也可以保持當前狀態。狀態的改變叫做轉移,與不同的狀態改變相關的概率叫做轉移概率。(隨機漫步:每一步的狀態是在圖形中的點,每一步可以移動到任何乙個相鄰的點,在這裡移動到每乙個點的概率都是相同的(無論之前漫步路徑是如何的)。)

假設狀態序列為x1…xt-1,xt,xt+1…由馬爾科夫鏈定義可知,時刻xt+1的狀態只與xt有關,用數學公式來描述就是:p(x_(t+1)│x_1,〖⋯,x〗_t )=p(x_(t+1)│x_t )既然某一時刻狀態轉移的概率只依賴前乙個狀態,那麼只要求出系統中任意兩個狀態之間的轉移概率,這個馬爾科夫鏈的模型就定了。

狀態轉移矩陣

馬爾可夫鏈細緻平穩條件:馬爾科夫鏈要能收斂,需要滿足以下條件:

1.可能的狀態數是有限的。

2.狀態間的轉移概率需要固定不變。

3.從任意狀態能夠轉變到任意狀態。

4.不能是簡單的迴圈,例如全是從x到y再從y到x。

以上是馬爾可夫鏈收斂的必要條件。

設單純型向量v=( v1…vn),狀態轉移矩陣pnn,∑_(i=1)^n▒〖vi 〗= 1,且每一行p都為乙個單純型向量。

細緻平衡條件(detailed balance condition):給定乙個馬爾科夫鏈,分布π和概率轉移矩陣p,如果下面等式成立:πipij=πjpji,則此馬爾科夫鏈具有乙個平穩分布,反之不一定成立。∑_(i=1)∞▒〖πipij=∑_(i=1)∞▒〖πjpji=πj∑_(i=1)^∞▒〖pji=πj〗〗〗

馬爾可夫鏈收斂性質:如果乙個非週期的馬爾可夫鏈收斂,有狀態轉移矩陣p,並且任何兩個狀態都是連通的,那麼lim┬(n→∞)⁡〖p_ij^n 〗=πj;lim┬(n→∞)⁡〖p_^n 〗=π_(mm)。

隱馬爾科夫模型

馬爾可夫決策過程

馬爾可夫隨機場

簡易版理解:

高階版理解:

馬爾科夫模型與隱馬爾科夫模型

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馬爾科夫模型

2 馬爾科夫鏈 state transition matrix中,第i行表示狀態i轉移到其它狀態的概率,第j列表示其它狀態轉移到狀態j的概率。在上面的推導中,bold 是列向量,推導得到的 x 1 是 p t bold 如果 bold 是行向量,則 x 1 是 bold p 假設初始狀態是牛市的概率...

隱馬爾科夫模型

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