FirstPassageTimeDistribution

FirstPassageTimeDistribution[mproc,f]

表示马尔可夫过程 mproc 第一次从初始状态到最终状态 f 的时间分布.

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范例

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基本范例  (1)

计算到达状态3需要的步骤数目的均值、方差和概率密度函数:

概率密度函数:

累积分布函数:

第一通道的平均时间和方差:

范围  (3)

连续马尔可夫过程的第一通道时间分布:

概率密度函数:

分布的均值:

与模拟所得的结果比较:

特征函数:

计算事件概率:

基于到达目标状态的条件,求第一通道时间的均值和方差:

与过程的模拟相比较:

从分布生成伪随机数的集合:

比较直方图和概率密度函数:

应用  (7)

出租车停靠在机场或者城市里. 从城市出发,下一站是机场的概率是 1/4,去城市里其它地方的概率是 3/4. 从机场出发,下一站总是城市. 使用离散马尔可夫过程,对出租车建模,其中状态1表示城市,状态2表示机场,从机场出发:

求直至机场出租车下次到达机场的预期旅程次数:

一个赌徒,从3个单位开始,每个步骤投掷1个单位,赢的概率是 0.4,目标是在停止之前赢7个单位. 直至赌徒达到目标或者破产的期望游玩次数. 赌博过程可以使用离散马尔可夫过程建模,其中状态 表示赌徒有 个单位:

模拟某些典型赌博场景:

期望的游玩时间:

游玩时间的完全分布:

游玩时间的概率是 10 或者更少:

求直至您看到全部六个正面朝上,平均需要投掷多少次骰子:

当投掷一个无偏骰子时,平均而言 HHT 出现比 HTT 出现需要更长时间:

一个粒子在立方体的八个顶点之间通过对称随机游走移动. 设 为初始顶点,而 为相反顶点. 计算:

直至粒子返回 的期望步骤数目

直至第一次访问 的期望步骤数目

如果从 开始,在返回 之前的期望步骤数目:

如果从 开始,直至第一次访问 的期望步骤数目:

对不可约过程,使用平均击中时间来对期望覆盖时间进行限制:

哈勃太空望远镜携带了六个陀螺仪,至少有三个完全满足准确度要求. 陀螺仪的运行时间是独立的,并且服从故障率为 的指数分布. 如果第四个陀螺仪出现故障,则望远镜进入睡眠模式,在这种模式下暂停进一步观察. 它需要一个均值为 的指数分布的时间来把望远镜进入睡眠模式,在此之后地球上的基站接受到一个睡眠信号,并且进入飞行器发射准备阶段. 在望远镜的维修人员到达前,它需要均值为 的指数分布时间,并修复陀螺仪稳定单元. 与此同时,其他两个陀螺仪可能出现故障. 如果最后一个陀螺仪出现故障时,该望远镜可能崩溃. 假设 ,所有这些都有逆年的单位:

求该望远镜将在未来10年内崩溃的概率:

求在10年没有达到睡眠模式的概率(不要求航天飞机任务):

属性和关系  (4)

从状态1到状态3的平均步骤数目是2:

由于过程是确定性的,方差为零:

具有无圈对角转换率矩阵的连续过程的均值和方差:

当目标不是一个吸收状态时,返回条件分布:

假定过程达到目标状态,并且没有限制在状态1:

ExponentialDistribution 或者其他相位类型分别的自动简化:

ErlangDistribution:

HyperexponentialDistribution:

CoxianDistribution:

可能存在的问题  (1)

这里,对于任意阶数的 的矩,没有可用的解析形式:

通过指定 的值获取矩:

Wolfram Research (2012),FirstPassageTimeDistribution,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/FirstPassageTimeDistribution.html.

文本

Wolfram Research (2012),FirstPassageTimeDistribution,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/FirstPassageTimeDistribution.html.

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Wolfram 语言. 2012. "FirstPassageTimeDistribution." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. https://reference.wolfram.com/language/ref/FirstPassageTimeDistribution.html.

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Wolfram 语言. (2012). FirstPassageTimeDistribution. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/FirstPassageTimeDistribution.html 年

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