به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+1 امتیاز
772 بازدید
در دانشگاه توسط arasteh60 (6 امتیاز)

در ظرفی 5 توپ سفید و 4 توپ قرمز وجود دارد. هر دفعه یک توپ را به تصادف از ظرف بر می داریم و سپس آن توپ به همراه دو توپ همرنگش را مجدداً به ظرف برمی گردانیم. فرض کنید Xn معرف رنگ توپی باشد که در دفعه n ام از ظرف برمی داریم. آیا Xn یک زنجیر مارکوف همگن است؟ تابع توزیع Xn چیست؟

1 پاسخ

0 امتیاز
توسط BoofKoor (51 امتیاز)
ویرایش شده توسط BoofKoor

بنا به تعریف زنجیره مارکوف همگن باید برای هر حالت $y$ ،$x$ و عدد $n$ باید داشته باشیم:

$\mathbb{P} (X_{n+1}=y|X_{n}=x) = \mathbb{P} (X_{n}=y|X_{n-1}=x)$ (1)

در مورد سوال داده شده برای $n=2$ داریم:

$\mathbb{P} (X_{3}=W|X_{2}=W) = \mathbb{P} (X_{3}=W|X_{2}=W,X_{1}=W) \mathbb{P} (X_{1}=W)+ \mathbb{P} (X_{3}=W|X_{2}=W,X_{1}=R)\mathbb{P} (X_{1}=R) = (\frac{9}{13}\frac{5}{9}) + (\frac{7}{13}\frac{4}{9}) = \frac{73}{117}$ (2)

$\mathbb{P} (X_{2}=W|X_{1}=W) = \frac{7}{11}$ (3)

جایی که $W$ و $R$ به معنای سفید و قرمز بودن توپ برداشته شده است. از (3)-(1) به سادگی نتیجه میگیریم که این آزمایش نمی تواند یک زنجیره مارکوف همگن باشد.

می توان نشان داد که تابع چگالی پارامتریزه شده این مسئله از رابطه زیر بدست می آید:

$ \mathbb{P}(X_n;n_w,n_R) =\begin{cases}\frac{5+2n_w}{9+2(n-1)} & X_n = W \\ \frac{4+2n_R}{9+2(n-1)} & X_n = R \end{cases} $

جایی که $n_w$ و $n_w$ به ترتیب به تعداد دفعاتی که توپ (های) برداشته شده، قبل از مرحله $n$ ام، سفید و قرمز بوده اند اشاره می کنند. همچنین $ n_w+n_R=(n-1)$

این چرخ فلک که ما در او حیرانیم<br> فانوس خیال از او مثالی دانیم<br> خورشید چراغ دان و عالم فانوس<br> ما چون صوریم کاندرو حیرانیم
...