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所以,我们能看出<math>R</math>是一个对状态空间<math>S</math>的降维函数(得到<math>S'</math>)。而且,我们还需要把<math>T</math>降维成<math>T'</math>。如果<math>T:s_{t+1} = s_{t} P</math>,<math>P</math>为离散马尔科夫矩阵的话,这个针对马尔科夫矩阵的降维可以表示为
 
所以,我们能看出<math>R</math>是一个对状态空间<math>S</math>的降维函数(得到<math>S'</math>)。而且,我们还需要把<math>T</math>降维成<math>T'</math>。如果<math>T:s_{t+1} = s_{t} P</math>,<math>P</math>为离散马尔科夫矩阵的话,这个针对马尔科夫矩阵的降维可以表示为
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<math>P' = W P V,</math>
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{{NumBlk|:|
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<math>
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\begin{aligned}
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P' = W P V,
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\end{aligned}
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</math>
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|{{EquationRef|1}}}}
    
其中<math>P \in \mathbb{R}^{n \times n}</math>,<math>P' \in \mathbb{R}^{k \times k}</math>,<math>W \in \mathbb{R}^{k \times n}</math>,<math>V \in \mathbb{R}^{n \times k}</math>。Buchholz<ref name=":1">Buchholz, Peter. "Exact and ordinary lumpability in finite Markov chains." ''Journal of applied probability'' 31.1 (1994): 59-75.</ref>的文章中把<math>W</math>称作distributor matrix,而<math>V</math>称作collector matrix。
 
其中<math>P \in \mathbb{R}^{n \times n}</math>,<math>P' \in \mathbb{R}^{k \times k}</math>,<math>W \in \mathbb{R}^{k \times n}</math>,<math>V \in \mathbb{R}^{n \times k}</math>。Buchholz<ref name=":1">Buchholz, Peter. "Exact and ordinary lumpability in finite Markov chains." ''Journal of applied probability'' 31.1 (1994): 59-75.</ref>的文章中把<math>W</math>称作distributor matrix,而<math>V</math>称作collector matrix。
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在Hard partitioning的情况下,<math>V_{i, j} = 1\ if\ s_i \in s_j'\ and\ 0\ otherwise</math><ref name=":1" />,即一个表示<math>i</math>属于<math>j</math>列的零一分组矩阵,如果是Soft partitioning的话,<math>V</math>则不一定会是零一矩阵。
 
在Hard partitioning的情况下,<math>V_{i, j} = 1\ if\ s_i \in s_j'\ and\ 0\ otherwise</math><ref name=":1" />,即一个表示<math>i</math>属于<math>j</math>列的零一分组矩阵,如果是Soft partitioning的话,<math>V</math>则不一定会是零一矩阵。
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而<math>W = D^{-1}(V)^T, D = diag(\alpha V)</math>,其中<math>\alpha</math>是一个非负对角矩阵。
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{{NumBlk|:|
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<math>
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\begin{aligned}
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W = D^{-1}(V)^T, D = diag(\alpha V),
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\end{aligned}
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|{{EquationRef|2}}}}
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其中<math>\alpha</math>是一个非负对角矩阵。
    
所以,我们能看到,对马尔科夫链做粗粒化的时候,不仅要对状态空间做降维(<math>R</math>),还要对马尔科夫矩阵都要做降维(<math>V</math>),当中也包含了对概率空间的降维(<math>W</math>)。
 
所以,我们能看到,对马尔科夫链做粗粒化的时候,不仅要对状态空间做降维(<math>R</math>),还要对马尔科夫矩阵都要做降维(<math>V</math>),当中也包含了对概率空间的降维(<math>W</math>)。
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不管状态空间按照哪一个Hard Partitioning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<ref name=":1" />,并满足上面提到的粗粒化的两个规则。
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不管状态空间按照哪一个Hard Partitioning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=":1" />,并满足上面提到的粗粒化的两个规则。
    
但是,其中的某些分组方案lumpable,也有某些分组方案non-lumpable。
 
但是,其中的某些分组方案lumpable,也有某些分组方案non-lumpable。
第149行: 第165行:  
所以,一个满足lumpability的良定义的粗粒化方案应该在原来的两个条件下,再多加两个条件:
 
所以,一个满足lumpability的良定义的粗粒化方案应该在原来的两个条件下,再多加两个条件:
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#粗粒化后的<math>S'</math>和<math>T'</math>要符合马尔科夫链定义。
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#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
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#满足交换律;
#Hard Partitioning,即存在分组矩阵<math>V_{i, j} = 1\ if\ s_i \in s_j'\ and\ 0\ otherwise</math>
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#Hard Partitioning,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lumpable分组。
 
#<math>V</math>是一个lumpable分组。
  
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