תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

27
Igor Kleiner (M.Sc.) [email protected] 2016

Transcript of תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

Page 1: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

Igor Kleiner (M.Sc.) [email protected]

2016

Page 2: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

מ שונים"עד עכשיו דיברנו על מ

מבוא: תהליך סטוכסטי

Page 3: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

מ שונים"עד עכשיו דיברנו על מ

מ"מ אחד נסתכל בסדרה של מ"אם במקום מ, מה יקרה: שאלה חשובה?

מבוא: תהליך סטוכסטי

Page 4: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

מ שונים"עד עכשיו דיברנו על מ

מ"מ אחד נסתכל בסדרה של מ"אם במקום מ, מה יקרה: שאלה חשובה?

נסתכל בכמות הסטודנטים בשיעור במשך סמסטר, למשל

מבוא: תהליך סטוכסטי

Page 5: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

מ שונים"עד עכשיו דיברנו על מ

מ"מ אחד נסתכל בסדרה של מ"אם במקום מ, מה יקרה: שאלה חשובה?

נסתכל בכמות הסטודנטים בשיעור במשך סמסטר, למשל

מבוא: תהליך סטוכסטי

מספר שיעור

t

1 2 3 4 ... 13 14

23 21 18 16 20 22 כמות

}14,...2,1:{ tXX t

tX

Page 6: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

מ שונים"עד עכשיו דיברנו על מ

מ"מ אחד נסתכל בסדרה של מ"אם במקום מ, מה יקרה: שאלה חשובה?

נסתכל בכמות הסטודנטים בשיעור במשך סמסטר, למשל

הערות : מ"כמות סטודנטים בכל שיעור היא מ.

מ הם תלוים"יכול להיות שמ

מבוא: תהליך סטוכסטי

מספר שיעור

1 2 3 4 ... 13 14

23 21 18 16 20 22 כמות

}14,...2,1:{ tXX t

Page 7: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

זמןמסודרים על פי אינדקס מ"מתהליך סטוכסטי הוא סדרה של :הגדרה

סימון:

הגדרה: תהליך סטוכסטי

}:{ TtXX t

Page 8: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

זמןמסודרים על פי אינדקס מ"מתהליך סטוכסטי הוא אוסף של :הגדרה ,

המוגדרים על אותו מרחב הסתברות

זמןT יכול להיות בדיד או רציף

הגדרה: תהליך סטוכסטי

),,( PF

Page 9: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

זמןמסודרים על פי אינדקס מ"מתהליך סטוכסטי הוא אוסף של :הגדרה ,

המוגדרים על אותו מרחב הסתברות

זמןT יכול להיות בדיד או רציף

הגדרה: תהליך סטוכסטי

),,( PF

Page 10: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

זמןמסודרים על פי אינדקס מ"מתהליך סטוכסטי הוא אוסף שך :הגדרה ,

המוגדרים על אותו מרחב הסתברות

זמןT יכול להיות:

בדידt={0,1,2,3,….} אוt={0.25,0.5,0.75,1,…….}

רציף

הגדרה: תהליך סטוכסטי

),,( PF

),0( t

Page 11: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

זמןמסודרים על פי אינדקס מ"מתהליך סטוכסטי הוא אוסף שך :הגדרה ,

המוגדרים על אותו מרחב הסתברות

זמןT יכול להיות:

בדידt={0,1,2,3,….} אוt={0.25,0.5,0.75,1,…….}

רציף

מ יכולים להיות בדידים או רציפים"מ

הגדרה: תהליך סטוכסטי

),,( PF

),0( t

Page 12: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

זמןמסודרים על פי אינדקס מ"מתהליך סטוכסטי הוא אוסף שך :הגדרה ,

המוגדרים על אותו מרחב הסתברות

זמן T יכול להיות:

בדיד t={0,1,2,3,….} אוt={0.25,0.5,0.75,1,…….}

רציף

יכול להיות מ"מ:

ברנולי, גיומטרי, פואסון: בדיד, ....

בטא,גמא,ארלנג, נורמלי, מערכית: רציף,...

הגדרה: תהליך סטוכסטי

),,( PF

),0( t

Page 13: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

תהליך סטוכסטי

T

X

זמן רציף זמן בדיד

עם זמן בדיד ומרחב ס"ת מרחב מצבים בדיד מצבים בדיד

עם זמן רציף ומרחב ס"ת מצבים בדיד

עם זמן בדיד ומרחב ס"ת מרחב מצבים רציף מצבים רציף

עם זמן רציף ומרחב ס"ת מצבים רציף

Page 14: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

תהליך סטוכסטי

T

X

זמן רציף זמן בדיד

עם זמן בדיד ס"ת מרחב מצבים בדיד ומרחב מצבים בדיד

עם זמן רציף ס"ת ומרחב מצבים בדיד

עם זמן בדיד ומרחב ס"ת מרחב מצבים רציף מצבים רציף

עם זמן רציף ומרחב ס"ת מצבים רציף

Page 15: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

תהליך סטוכסטי

T

X

זמן רציף זמן בדיד

עם זמן בדיד ס"ת מרחב מצבים בדיד ומרחב מצבים בדיד

DTMC

עם זמן רציף ומרחב ס"ת מצבים בדיד

Poisson Process, CTMIC

עם זמן בדיד ומרחב ס"ת מרחב מצבים רציף מצבים רציף

עם זמן רציף ומרחב ס"ת מצבים רציף

Page 16: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

זמןמסודרים על פי אינדקס מ"מתהליך סטוכסטי הוא אוסף שך :הגדרה ,

המוגדרים על אותו מרחב הסתברות

זמןT בדיד או רציף :יכול להיות

מ יכולים להיות בדידים או רציפים"מ

בכיתה בכל שבוע במשך סטודנטים אם נחזור לדוגמא על כמות , למשל _____ומרחב מצבים ___ ס עם זמן "ת: אזי נקבל, הסמסטר

דוגמא: תהליך סטוכסטי

),,( PF

מספר שיעור

1 2 3 4 ... 13 14

23 21 18 16 20 22 כמות

Page 17: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

זמןמסודרים על פי אינדקס מ"מתהליך סטוכסטי הוא אוסף שך :הגדרה ,

המוגדרים על אותו מרחב הסתברות

זמןT בדיד או רציף :יכול להיות

מ יכולים להיות בדידים או רציפים"מ

בכיתה בכל שבוע במשך סטודנטים אם נחזור לדוגמא על כמות , למשל בדידומרחב מצבים בדידס עם זמן "ת: אזי נקבל, הסמסטר

דוגמא: תהליך סטוכסטי

),,( PF

מספר שיעור

1 2 3 4 ... 13 14

23 21 18 16 20 22 כמות

Page 18: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

זמןמסודרים על פי אינדקס מ"מתהליך סטוכסטי הוא אוסף שך :הגדרה ,

המוגדרים על אותו מרחב הסתברות

זמןT בדיד או רציף :יכול להיות

מ יכולים להיות בדידים או רציפים"מ

אם נחזור לדוגמא על כמות סטודנטים בכיתה בכל שבוע במשך , למשל בדידומרחב מצבים בדידס עם זמן "ת: אזי נקבל, הסמסטר

כאשר

דוגמא: תהליך סטוכסטי

),,( PF

}50,...,2,1,0{

}14,..3,2,1{

X

t

Page 19: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

נניח שאנו צופים במצב המערכת בזמנים, נסתכל במערכת אקראית :

t=0,1,2,3,… .

נסמן ב- Xn מצב המערכת בזמן אתt . אזי סדרת משתנים מיקרים נקראת תהליך סטוכסטי בזמן בדיד

תהליך סטוכסטי בזמן בדיד

,....},,{ 210 XXX}:{ TtXX t

Page 20: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

את הטמפרטורה במעלות צלסיוס הנמדדת פעם ביום בשעה -נסמם באזי הסדרה היא תהליך , באוניברסיטת חיפה 12:00

כאשר , סטוכסטי בזמן בדיד

1ס בזמן בדיד דוגמא "ת

,....}3,2,1:{ nX n

)100,273(iX

nX

Page 21: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

את הטמפרטורה במעלות צלסיוס הנמדדת פעם ביום בשעה -נסמם באזי הסדרה היא תהליך , באוניברסיטת חיפה 12:00

כאשר , סטוכסטי בזמן בדיד

הוא בדיד או רציףכאן האם מרחב מצבים?

1ס בזמן בדיד דוגמא "ת

,....}3,2,1:{ nX n

)100,273(iX

nX

Page 22: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

את תוצאת זריקה -נסמם בnאזי . ית של קובייה הוגנת

______ס בזמן בדיד עם מרחב מצבים "הוא ת

2ס בזמן בדיד דוגמא "ת

,....}3,2,1,0:{ nX n

nX

Page 23: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

את תוצאת זריקה -נסמם בnאזי . ית של קובייה הוגנת

{1,2,3,4,5,6}ס בזמן בדיד עם מרחב מצבים "הוא ת

2ס בזמן בדיד דוגמא "ת

,....}3,2,1,0:{ nX n

nX

Page 24: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

את תוצאת זריקה -נסמם בnאזי . ית של קובייה הוגנת

{1,2,3,4,5,6}ס בזמן בדיד עם מרחב מצבים "הוא ת

2ס בזמן בדיד דוגמא "ת

,....}3,2,1,0:{ nX n

nX

Page 25: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

את כמות מכוניות במחסן בסוף יום -נסמם בn' . אזי

_____ מצביםס בזמן בדיד עם מרחב "הוא ת

3ס בזמן בדיד דוגמא "ת

nX,....}3,2,1,0:{ nX n

Page 26: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

את כמות מכוניות במחסן בסוף יום -נסמם בn' . אזי

{…,0,1,2} מצביםס בזמן בדיד עם מרחב "הוא ת

3ס בזמן בדיד דוגמא "ת

nX,....}3,2,1,0:{ nX n

Page 27: תהליכים סטוכסטיים 4:-2 הגדרה של ת"ס

מ המסודרים לפי אינדקס הזמן "ס הוא סדרה של מ"ת

סיכום

}:{ TtXX t