Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс

Пусть для цепи Маркова единственный замкнутый класс Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru . Обозначим Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru – среднее значение времени перехода цепи Маркова из несущественного состояния Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru в замкнутый класс Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru . Учитывая, что если из состояния Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru можно сразу попасть в класс Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru , то время перехода равно единице, а если этот переход выполняется в несущественное состояние Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru , тогда суммарное время перехода составляет Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru , где первое слагаемое, равное единице, определяет первый шаг, а второе: Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru – среднее значение времени перехода из состояния Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru в класс Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru .

В силу формулы полной вероятности для условных математических ожиданий, можно записать систему линейных неоднородных уравнений для определения Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru :

Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru .

Если цепь Маркова содержит Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru замкнутых классов, то для нахождения среднего времени перехода из несущественного состояния в Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru -ый замкнутый класс Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru , необходимо учитывать вероятность перехода в этот замкнутый класс, то есть находить условное время перехода. Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru , где Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru – событие, состоящее в том, что из Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru -го состояния мы перешли в Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru -ый замкнутый класс. Это время перехода определяется равенством:

Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru ,

где Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru определяется аналогично Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru для цепи Маркова с единственным замкнутым классом состояний.

ПРИМЕР.Найдите вероятность и условное среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс для цепи Маркова, заданных матрицей переходов за один шаг систем

Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru .

Граф состояний для заданной цепи Маркова имеет вид

Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru

Очевидно, что у рассматриваемой цепи состояние 3 – несущественное и есть два неразложимых класса Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru , Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru .

Следовательно, рассмотри две гипотезы:

Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru - произошел переход в замкнутый Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru ;

Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru - произошел переход в замкнутый Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru .

Тогда условное среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутые классы Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru и Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru определяется по формулам:

Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru ,

Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru ,

где Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru – вероятность события Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru , то есть вероятность перехода из несущественного состояния 3 в Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru -ый замкнутый класс.

Вероятности перехода из несущественного состояния 3 в замкнутые классы Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru и Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru определяем по формулам

Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru ,

Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru .

Откуда получаем: Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru , Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru .

Для Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru и Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru имеем систему уравнений:

Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru , Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru ;

Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru , Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru .

Тогда условное среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутые классы Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru и Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru составляет:

Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru ,

Среднее время перехода из несущественного состояния в замкнутый класс - student2.ru .

Наши рекомендации