条件随机场 0 | 随机过程的概念及其统计特征

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参考资料:北京邮电大学出版社《概率论与随机过程》


为了更好地理解隐马尔科夫链,特意翻出了随机过程的教科书来进行学习。以下是我整理出的笔记。

注意:这只是为理解隐马尔科夫链做准备的。学习概率论的同学请转到其他博客~

一 随机过程的概念

1 随机过程的概念

  随机变量的特点:在每次试验的结果中,以一定的概率取某些实现未知、但为确定的“数值”。

  在实际问题中,我们需要研究在试验过程中随着时间而变化的随机变量,即随时间的改变而随机变化的过程。

  随机过程:随参数(比如时间)改变而随机变化的过程称为随机过程,把这个参数称为时间。

  在一次试验中,随机过程取一个样本向量或样本数列或样本函数,但究竟取哪一个则带有随机性。但在大量的观察中,样本的出现是有统计规律性的。

2 随机过程的分类

(1)连续型随机过程:T是连续集,且对于任意的t∈T,X(t)是连续型随机变量,也就是时间和状态皆为连续的情况。

(2)离散型随机过程:T是连续集,且对于任意的t∈T,X(t)是离散型随机变量。

(3)连续型随机序列:T是离散集,且对于任意的t∈T,X(t)是连续型随机变量,它对应于时间离散、状态连续的情况,实际上,它可以用队连续性随机变量进行顺序等时间间隔采样得到。。

(4)离散型随机序列:随机数字序列,随机过程的时间和状态都是离散的,为了适应数字化的需求,对连续型随机过程进行等时间间隔采样,派兵将采样值量化、分层,即得到这种连三随机过程,

由以上可知,最基本的是连续型随机过程,其他三类只是对它做离散处理而得。

2 随机过程的概率分布和数字特征

1 随机过程的概率分布

随机过程在任一时刻的状态是随机变量,由此可以利用随机变量的统计描述方法来描述随机过程的统计特性。

给定随机过程{X(t)},对于每个特定的t∈T,随机变量X(t)的分布函数一般与t有关,记为

    F(x,t) = P{X(t)≤x},x∈R1

称他为随机过程{X(t)}的以为分布函数,称

    F1 = {F(x,t),t∈T}

为{X(t)}的一维分布函数。

对于取定的n,我们称

Fn={F(x1,x2,…,xn;t1,t2,…,tn),ti∈T,i=1,2,……,n}

随机过程的有限维分布函数族能完整地刻画随机过程的统计特征。

2 随机过程的数字特征

(略,请双击上方小标题查看)

三 几类重要的随机过程

1 马尔可夫过程

  当过程在时刻 t0 所处的状态为已知时,过程在时刻t(t > t0 )处的状态,而与过程在 t0 时刻以前所处的状态无关。这种特性称为无后效性或者马尔可夫性。

2 平稳过程

  过程的统计特性不随时间的推移而改变,

3 高斯(正态)随机过程

如果对任意正整数n,任意t1,t2,t3……tn∈T,X(t1),X(t2),……X(tn)的联合分布是n维正态分布,则称{X(t)}是高斯过程或者正态过程。

  

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