একটি এলোমেলো প্রক্রিয়া হ'ল এলোমেলো ভেরিয়েবলগুলির সংকলন, প্রতিটি সময়ের জন্য তাত্ক্ষণিক বিবেচনাধীন। সাধারণত এটি অবিচ্ছিন্ন সময় হতে পারে ( ) বা বিচ্ছিন্ন সময় (সমস্ত পূর্ণসংখ্যা , বা সর্বকালের তাত্ক্ষণিক যেখানে নমুনার ব্যবধান)। −∞<t<∞nnTT
- স্টেশনারিটি র্যান্ডম ভেরিয়েবলের বিতরণকে বোঝায় । বিশেষত, একটি স্থিতিশীল প্রক্রিয়াতে, সমস্ত র্যান্ডম ভেরিয়েবলগুলির একই বন্টন ফাংশন থাকে এবং আরও সাধারণভাবে, প্রতিটি ধনাত্মক পূর্ণসংখ্যার এবং সময়ের , এলোমেলো ভেরিয়েবল এর যৌথ বন্টন এর যৌথ বিতরণ হিসাবে সমান । এটি হ'ল, আমরা যদি সমস্ত সময় তাত্ক্ষণিকভাবে au দ্বারা স্থানান্তরিত করি তবে প্রক্রিয়াটির পরিসংখ্যানের বিবরণ মোটেও বদলায় না: প্রক্রিয়াটি স্থিরnnt1,t2,…,tn এন এক্স ( টি 1 ) , এক্স ( টি 2 ) ,nX(t1),X(t2),⋯,X(tn)X(t1+τ),X(t2+τ),⋯,X(tn+τ)τ।
- অন্যদিকে, অ্যারগোডিসিটি এলোমেলো ভেরিয়েবলের পরিসংখ্যানগত বৈশিষ্ট্যগুলিতে নয় তবে নমুনা পথে , যা আপনি শারীরিকভাবে পর্যবেক্ষণ করেন তা দেখে না। এলোমেলো ভেরিয়েবলগুলি উল্লেখ করে, স্মরণ করুন যে এলোমেলো ভেরিয়েবলগুলি একটি নমুনা স্থান থেকে আসল সংখ্যায় ম্যাপিং হয়; প্রতিটি ফলাফল একটি আসল সংখ্যায় ম্যাপ করা হয় এবং বিভিন্ন এলোমেলো ভেরিয়েবলগুলি সাধারণত কোনও নির্দিষ্ট ফলাফলকে বিভিন্ন সংখ্যায় ম্যাপ করে। সুতরাং, কল্পনা করুন যে কিছু উচ্চতর হিসাবে পরীক্ষাটি সম্পন্ন হয়েছে যা নমুনা স্থানের ফলাফল outcome করেছে এবং এই ফলাফলটি প্রক্রিয়াটির সমস্ত এলোমেলো ভেরিয়েবলগুলি দ্বারা (সাধারণত আলাদা) বাস্তব সংখ্যায় ম্যাপ করা হয়েছে: বিশেষত, এলোমেলো ভেরিয়েবল ম্যাপ করেছেωX(t)ωএকটি আসল সংখ্যায় আমরা হিসাবে চিহ্নিত করব । সংখ্যার , একটি তরঙ্গাকৃতি হিসাবে গণ্য হয় নমুনা সংশ্লিষ্ট পাথ , এবং বিভিন্ন ফলাফলের আমাদের বিভিন্ন নমুনা পাথ দিতে হবে। এরগোডিসিটি তারপরে নমুনা পাথের বৈশিষ্ট্যগুলি এবং কীভাবে এই বৈশিষ্ট্যগুলি এলোমেলো প্রক্রিয়া সমন্বিত এলোমেলো ভেরিয়েবলের বৈশিষ্ট্যের সাথে সম্পর্কিত dealsx(t)এক্স ( টি ) ω x(t)ω
এখন, স্থির প্রক্রিয়া থেকে নমুনা , আমরা সময়ের গড় গণনা করতে পারি কিন্তু, সাথে কি সম্পর্ক আছে , এলোমেলো প্রক্রিয়াটির গড় ? (দ্রষ্টব্য যে আমরা কোন মানটি ব্যবহার করি তা বিবেচনা করে না ; সমস্ত এলোমেলো ভেরিয়েবলগুলির একই বন্টন থাকে এবং তাই একই অর্থ হয় (যদি এর অর্থ বিদ্যমান থাকে))। ওপি যেমন বলেছে, কোনও নমুনা পাথের গড় মান বা ডিসি উপাদান প্রক্রিয়াটির গড় মানকে রূপান্তর করে যদি নমুনা পথটি দীর্ঘকাল পর্যবেক্ষণ করা হয়, তবে শর্তটি প্রক্রিয়ায় ভুল হয়x(t)ˉ x = 1
x¯=12T∫T−Tx(t)dt
x¯μ=E[X(t)]tও নিশ্চল, ইত্যাদি অর্থাৎ ergodicity দুটো গণনার ফলাফল এবং দাবী করে যে, সংযোগ স্থাপন করতে সক্ষম হয়
সমান এমন একটি প্রক্রিয়া যার জন্য এই জাতীয় সাম্যতা থাকে তাকে মধ্য -তাত্ক্ষণিক বলা হয় এবং এর প্রক্রিয়াটি যদি এর ফাংশন এর সম্পত্তি থাকে:
limT→∞x¯=limT→∞12T∫T−Tx(t)dt
μ = ই [ এক্স ( T ) ] = ∫ ∞ - ∞ তোমার দর্শন লগ করা চ এক্স ( তোমার দর্শন লগ করা )
μ=E[X(t)]=∫∞−∞ufX(u)du.
CX(τ)limT→∞12T∫T−TCX(τ)dτ=0.
সুতরাং, সমস্ত স্থিতিশীল প্রক্রিয়াগুলি গড়-এরগোডিক হওয়ার প্রয়োজন হয় না। তবে অন্যমনস্কতারও অন্যান্য রূপ রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, একটি অটোোকোরিয়েন্স-এরগোডিক প্রক্রিয়াটির জন্য নমুনা পথের এর একটি সীমাবদ্ধ অংশের জন্য ফাংশন প্রক্রিয়াটির ফাংশন রূপান্তরিত করে যেমন একটি কম্বল বিবৃতি যে একটি প্রক্রিয়া ergodic হয় বিভিন্ন ধরনের কোন অর্থ হতে পারে বা এটি একটি নির্দিষ্ট ফর্ম মানে পারে;। এক মাত্র বলতে পারে না,t∈(−T,T)x(t)CX(τ)T→∞
দুটো ধারণার মধ্যে পার্থক্য উদাহরণস্বরূপ, অনুমান যে সবার জন্য বিবেচনা অধীন। এখানে একটি এলোমেলো পরিবর্তনশীল। এই হল প্রতিটি: একটি নিশ্চল প্রক্রিয়া একই বন্টন (যেমন, বিতরণের হয়েছে ), একই গড়
, একই ভ্যারিয়েন্স ইত্যাদি .; প্রতিটি এবং এর একই যৌথ বিতরণ থাকে (যদিও এটি অধঃপতিত হয়) ইত্যাদি। তবে প্রক্রিয়াটি
অভেদ্য নয় কারণ প্রতিটি নমুনা পথ একটি ধ্রুবক । বিশেষত, যদি পরীক্ষার কোনও পরীক্ষার (যেমন আপনার দ্বারা সম্পাদিত বা কোনও উচ্চতর সত্তা দ্বারা) ফলাফল হয়X(t)=YtYX(t)YE[X(t)]=E[Y]X(t1)X(t2)Y মান , তারপরে এই পরীক্ষামূলক ফলাফলের সাথে মিলে যায় এমন এলোমেলো প্রক্রিয়ার নমুনা পথটির মান সমস্ত জন্য রয়েছে , এবং নমুনা পাথের ডিসি মান , , আপনি যতক্ষণ না (বরং বিরক্তিকর) নমুনা পথটি পর্যবেক্ষণ করছেন তা বিবেচনা করুন। সমান্তরাল মহাবিশ্বে, বিচার স্থাপিত হবে এবং যে মহাবিশ্বের নমুনা পথ মান হবে সবার জন্য । স্থিতিশীল প্রক্রিয়াগুলির শ্রেণি থেকে এই ধরনের তুচ্ছতা বাদ দেওয়ার জন্য গাণিতিক স্পেসিফিকেশন লেখা সহজ নয়, এবং এটি স্থির র্যান্ডম প্রক্রিয়াটির খুব ন্যূনতম উদাহরণ যা এরগডিক নয়।ααtαE[X(t)]=E[Y]Y=ββt
সেখানে একটি র্যান্ডম প্রক্রিয়া যে হতে পারে না নিশ্চল কিন্তু হয় ergodic? ঠিক আছে, এন 0 , এরগোডিক দ্বারা আমরা যার যার মতো প্রতিটি সম্ভাব্য উপায়ে অর্গডিক বোঝাতে চাইছি না: উদাহরণস্বরূপ, যদি আমরা সময়ের ভগ্নাংশটি পরিমাপ করি যার সময় নমুনা পথের দীর্ঘ অংশের সর্বাধিক , এই একটি ভাল অনুমান , (একই) এর মান সিডিএফ এর 'এ গুলি যদি প্রক্রিয়া asumeed হয় বিতরণ কার্যাদি শ্রদ্ধার সাথে ergodic হতে। তবে , আমাদের এলোমেলো প্রক্রিয়া থাকতে পারেx(t)αP(X(t)≤α)=FX(α)FXX(t)αনা নিশ্চল কিন্তু তবু হয় গড় -ergodic এবং autocovariance -ergodic। উদাহরণস্বরূপ, process
যেখানে চারটি সমান সম্ভাব্য মান on গ্রহণ করে এবং । নোট করুন যে প্রতিটি একটি বিচ্ছিন্ন র্যান্ডম ভেরিয়েবল যা সাধারণভাবে চারটি সমান সম্ভাব্য মান এবং , সাধারণ এবং এটি দেখতে সহজ{X(t):X(t)=cos(t+Θ),−∞<t<∞}Θ0,π/2,π3π/2X(t)cos(t),cos(t+π/2)=−sin(t),cos(t+π)=−cos(t)cos(t+3π/2)=sin(t)X(t)X(s)বিভিন্ন বিতরণ আছে, এবং তাই প্রক্রিয়া এমনকি প্রথম-আদেশ স্থিতিশীল নয়। অন্যদিকে,
প্রত্যেক জন্য যখন
short সংক্ষেপে, প্রক্রিয়াটির শূন্য গড় হয় এবং এর স্বতঃসংশোধন (এবং স্বতঃসংশ্লিষ্ট) ফাংশন কেবল সময়ের পার্থক্য উপর নির্ভর করে এবং তাই প্রক্রিয়াটি হয়E[X(t)]=14cos(t)+14(−sin(t))+14(−cos(t))+14sin(t)=0
tE[X(t)X(s)]=14[cos(t)cos(s)+(−cos(t))(−cos(s))+sin(t)sin(s)+(−sin(t))(−sin(s))]=12[cos(t)cos(s)+sin(t)sin(s)]=12cos(t−s).
t−sপ্রশস্ত জ্ঞান স্থির। তবে এটি প্রথম-আদেশের স্থিতিশীল নয় এবং তাই উচ্চতর আদেশে স্থিরও হতে পারে না। এখন, যখন পরীক্ষাটি সম্পাদিত হয় এবং মানটি জানা যায়, আমরা নমুনা ফাংশনটি পাই যা স্পষ্টভাবে অবশ্যই একটি এবং যার ডিসি মান যা সমান হয় এবং যাদের autocorrelation ফাংশন , যেমন একই , এবং তাই এই প্রক্রিয়া হয় গড়-ergodic এবং autocorrelation-ergodic যদিও এটি আদৌ নিশ্চল নয়। সমাপ্তিতে, আমি মন্তব্য করছি যে প্রক্রিয়াটি বিতরণের ক্রিয়াকলাপের সাথে সম্মত নয়Θ±cos(t)±sin(t)0012cos(τ)RX(τ), অর্থাৎ এটি একেবারেই বিবেচ্য হিসাবে বলা যায় না।