更改

跳到导航 跳到搜索
删除600字节 、 2025年1月17日 (五) 19:41
第561行: 第561行:  
==成块性和粗粒化==
 
==成块性和粗粒化==
   −
马尔科夫链的粗粒化不仅要对状态空间做,也要对转移矩阵和概率空间做。这三个部分可以同时做,也可以看作为:先对状态空间做,再对转移矩阵和概率空间做;即先对状态做分组,然后再获取对应的粗粒化后的转移矩阵。
+
[[马尔科夫链的粗粒化]]可以理解为对一个马尔科夫TPM得到一个分组矩阵<math>\Phi</math>和它对应的宏观TPM<math>P'</math>。这个过程通常可以分为两部:先获取<math>\Phi</math>,再获取<math>P'</math>。
   −
对状态空间做粗粒化有硬划分和软划分两种。软划分可以看作把微观状态打散重构成了一些宏观状态,而硬划分则是更严格的,把若干个微观状态分成一个组。
+
对状态空间做粗粒化有硬划分和软划分两种。软划分可以看作把微观状态打散重构成了一些宏观状态,而硬划分则是更严格的,把若干个微观状态分成一个组。我们这里只讨论硬划分,不讨论软划分。
−
 
  −
而成块性就是一个指标,用来评价‘某一种硬划分的微观状态分组分案,是否对于微观状态转移矩阵来说是成块的’。
  −
 
  −
 
  −
 
  −
我们把状态空间按照任意一个硬划分方案做分类,它都有对应后续的对转移矩阵和概率空间的粗粒化方案(公式(1)和(2))<ref name=":2" />,其中有些分组满足交换律,有些则不满足。
  −
 
  −
其中的某些分组方案成块,也有某些分组方案不成块。
  −
 
  −
所以,整个链条应该是这样的:
  −
 
  −
[[文件:粗粒化关系图.png|无框]]
  −
 
  −
 
  −
所以,一个满足成块性的良定义的粗粒化方案应该有四个条件:
  −
 
  −
#粗粒化后的<math>S'</math>和<math>T'</math>要符合马尔科夫链定义;
  −
#满足交换律;
  −
#硬划分,即存在分组矩阵<math>V_{i, j} = 1\ if\ s_i \in s_j'\ and\ 0\ otherwise</math>;
  −
#<math>V</math>是一个成块的分组。
      +
成块性是对第一步,对<math>\Phi</math>的约束要求;而上面提到的宏观最大预测性、可交换性和一致性是对<math>P'</math>的约束。
    +
由上面的成块性公式(2)和例子中我们能获得一个直观上的说法:当马尔科夫矩阵存在block结构,或者状态明显可被分成几类的时候,根据这样的划分,该矩阵就是成块的。对于简单的<math>P</math>,如图6中的<math>\bar{P}</math>所示,我们能够根据上面的定理1很快的找出它的成块划分<math>\Phi</math>,然后非常快捷的通过定义3来找出其对应的<math>P'</math>。
      第592行: 第574行:     
[[文件:Lump fig1.png|缩略图|398x398像素|图6:Zhang<ref name=":4" /> 文章中的示意图。图中左面四个矩阵都是成块的马尔科夫矩阵,而右面的P_2是一个噪声矩阵,(P_1)^T P_2 = 0|替代=]]
 
[[文件:Lump fig1.png|缩略图|398x398像素|图6:Zhang<ref name=":4" /> 文章中的示意图。图中左面四个矩阵都是成块的马尔科夫矩阵,而右面的P_2是一个噪声矩阵,(P_1)^T P_2 = 0|替代=]]
−
  −
由上面的成块性公式(4)和例子中我们能获得一个直观上的说法:当马尔科夫矩阵存在block结构,或者状态明显可被分成几类的时候,根据这样的划分,该矩阵就是成块的,如图6中的<math>\bar{P}</math>所示,把相同的状态(行向量)分成一类的划分显然成块。
      
但是,有时候有些成块的矩阵的状态排序被打乱了(如图6中的<math>P_1</math>),或者矩阵包含了如<math>P_2</math>的噪声(如图6中的<math>P</math>,<math>P = P_1 + P_2</math>,<math>P_1^TP_2 = 0</math>)。
 
但是,有时候有些成块的矩阵的状态排序被打乱了(如图6中的<math>P_1</math>),或者矩阵包含了如<math>P_2</math>的噪声(如图6中的<math>P</math>,<math>P = P_1 + P_2</math>,<math>P_1^TP_2 = 0</math>)。
812

个编辑

导航菜单