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| | == 主要理论 == | | == 主要理论 == |
| − | === 马尔可夫动力系统 === | + | === 马尔科夫动力系统 === |
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| − | 马尔可夫链
| + | 最早,[[Erik Hoel]]等人是在离散状态的[[马尔科夫动力学]],即[[马尔科夫链]]上提出有效信息这一度量因果性的指标的。因此,这一节中,我们介绍有效信息在[[马尔科夫链]]上的特殊形式。 |
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| | + | 马尔科夫链是指状态离散、时间离散的一种平稳随机过程,它的动力学一般都可以用所谓的[[转移概率矩阵]](Transitional Probability Matrix),简称TPM来表示,有时也叫做[[概率转移矩阵]]或[[状态概率转移矩阵]]或[[状态转移矩阵]]。 |
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| | + | 具体来讲,[[马尔科夫链]]包含一组随机变量[math]X_t[/math],它在状态空间[math]\mathcal{X}=\{1,2,\cdots,N\}[/math]上取值,其中[math]t[/math]往往表示时间。所谓的[[转移概率矩阵]]是指一个概率矩阵,其中第[math]i[/math]行,第[math]j[/math]列元素:[math]p_{ij}[/math]表示了系统在任意时刻[math]t[/math]在[math]i[/math]状态的条件下,在[math]t+1[/math]时刻跳转到[math]j[/math]状态的概率。同时,每一行满足归一化条件: |
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| | + | <math> |
| | + | \sum_{j=1}^Np_{ij}=1, |
| | + | </math> |
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| | + | 状态转移矩阵可以看作是[[马尔科夫链]]的[[动力学]],这是因为,任意时刻[math]t+1[/math]上的状态概率分布,即[math]Pr(X_t)[/math],可以被上一时刻的状态概率分布,即[math]Pr(X_t)[/math]和[[状态转移矩阵]]所唯一确定,并满足关系: |
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| | + | <math> |
| | + | Pr(X_{t+1}=j)=\sum_{i=1}^N p_{ij}\cdot Pr(X_t=i), |
| | + | </math> |
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| | + | 这里的[math]i,j\in \mathcal{X}[/math]都是[math]\mathcal{X}[/math]中的任意状态,且[math]N=\#(\mathcal{X})[/math]即[math]\mathcal{X}[/math]中的总状态数。 |
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| | === 量化方法 === | | === 量化方法 === |