যদি আমি সঠিকভাবে বুঝতে পারি তবে সমস্যাটি হ'ল সেই সময়টির জন্য সম্ভাব্যতা বন্টন সন্ধান করা যেখানে বা তার বেশি মাথা চালানো শেষ হয় runn
সম্পাদনা করুন সম্ভাব্যতাগুলি ম্যাট্রিক্সের গুণকে সঠিকভাবে এবং দ্রুত নির্ধারণ করা যেতে পারে, এবং বিশ্লেষণাত্মকভাবে গড়টি এবং ig হিসাবে বৈকল্পিক গণনা করা সম্ভব যেখানে , তবে সম্ভবত বিতরণের জন্য কোনও সাধারণ বদ্ধ ফর্ম নেই। মুদ্রা একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক উপরে ফ্লিপ বন্টন মূলত একটি জ্যামিতিক বন্টন: এটি বৃহত্তর জন্য এই ফর্ম ব্যবহার করতে হবে বুদ্ধিমানের ।σ 2 = 2 এন + 2 ( μ - এন - 3 ) - μ 2 + 5 μ μ = μ - + 1 টিμ−=2n+1−1σ2=2n+2(μ−n−3)−μ2+5μμ=μ−+1t
রাষ্ট্রের স্পেসে সম্ভাব্যতা বিতরণের সময় বিবর্তনকে স্টেটের জন্য একটি ট্রানজিশন ম্যাট্রিক্স ব্যবহার করে মডেল করা যেতে পারে , যেখানে পরপর মুদ্রার সংখ্যা উল্টে যায়। রাজ্যগুলি নিম্নরূপ:এন =k=n+2n=
- রাজ্য , কোনও মাথা নেইH0
- রাজ্য , প্রধান, আমি 1 ≤ আই ≤ ( এন - 1 )Hii1≤i≤(n−1)
- রাজ্য , বা আরও বেশি মাথা এনHnn
- লেজ অনুসারে , বা আরও বেশি মাথা State এনH∗n
আপনি একবার অবস্থায় চলে গেলে আপনি অন্য কোনও রাজ্যে ফিরে আসতে পারবেন না।H∗
রাজ্যগুলিতে প্রবেশের রাজ্য স্থানান্তর সম্ভাবনাগুলি নিম্নরূপ
- রাজ্য : সম্ভাব্যতা থেকে , , যেমন নিজেই অন্তর্ভুক্ত তবে রাজ্য নয়1H0 এইচআইআমি=0,…,এন-1এইচএন12Hii=0,…,n−1Hn
- রাজ্য : সম্ভাবনা থেকে1Hi এইচআই-112Hi−1
- রাজ্য : সম্ভাব্যতা 1Hn থেকেএইচএন-1,এইচএনসঙ্গে রাষ্ট্র থেকে, অর্থাত্এন-1মাথা এবং নিজেই12Hn−1,Hnn−1
- রাজ্য : সম্ভাবনা 1H∗ থেকেএইচএনএবং সম্ভাব্যতা 1 থেকেএইচ*(নিজেই)12এইচএনএইচ*
সুতরাং উদাহরণস্বরূপ, , এটি রূপান্তর ম্যাট্রিক্স দেয়n = 4
এক্স= ⎧⎩⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪এইচ0এইচ1এইচ2এইচ3এইচ4এইচ*এইচ012120000এইচ112012000এইচ212001200এইচ312000120এইচ400001212এইচ*000001⎫⎭⎬⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪
কেস জন্য , সম্ভাব্যতার প্রাথমিক ভেক্টর পি হয় পি = ( 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 ) । সাধারণভাবে প্রাথমিক ভেক্টরের
p i = { 1 i = 0 0 i > 0 থাকেn = 4পিপি =(1,0,0,0,0,0)
পিআমি= { 10i = 0i > 0
ভেক্টর কোনও নির্দিষ্ট সময়ের জন্য স্থানের সম্ভাবনা বন্টন । প্রয়োজনীয় সিডিএফ একটি সিডিএফ হয় সময় , এবং দেখে অন্তত সম্ভাব্যতা এন মুদ্রা সময় দ্বারা শেষ ফ্লিপ টি । এটি ( এক্স টি + ১ পি ) কে হিসাবে লেখা যেতে পারে , উল্লেখ করে যে আমরা একটানা মুদ্রা চালানোর শেষের পরে শেষের পরে এইচ ∗ 1 টাইমস্টেপে পৌঁছেছি।পিএনটি( এক্সt + 1পি )টএইচ*
সময় মতো প্রয়োজনীয় পিএমএফ হিসাবে লেখা যেতে পারে । তবে সংখ্যার দিক থেকে এটিতে একটি বৃহত্তর সংখ্যক ( ≈ 1 ) থেকে খুব অল্প সংখ্যক কেড়ে নেওয়া এবং নির্ভুলতা বাধা দেয়। অতএব গণনার এটা সেট করাই ভালো এক্স ট , ট = 0 বদলে 1. তারপর লেখা এক্স ' ফলে ম্যাট্রিক্স জন্য এক্স ' = এক্স | এক্স কে , কে = 0( এক্সt + 1পি )ট- ( এক্সটিপি )ট। 1এক্সকে , কে= 0এক্স'এক্স'= এক্স| এক্সকে , কে= 0, পিএমএফটি হ'ল । এটি নীচে সাধারণ আর প্রোগ্রামে প্রয়োগ করা হয়, যা কোনও এন ≥ 2 এর জন্য কাজ করে ,( এক্স′ T + 1পি )টn ≥ 2
n=4
k=n+2
X=matrix(c(rep(1,n),0,0, # first row
rep(c(1,rep(0,k)),n-2), # to half-way thru penultimate row
1,rep(0,k),1,1,rep(0,k-1),1,0), # replace 0 by 2 for cdf
byrow=T,nrow=k)/2
X
t=10000
pt=rep(0,t) # probability at time t
pv=c(1,rep(0,k-1)) # probability vector
for(i in 1:(t+1)) {
#pvk=pv[k]; # if calculating via cdf
pv = X %*% pv;
#pt[i-1]=pv[k]-pvk # if calculating via cdf
pt[i-1]=pv[k] # if calculating pmf
}
m=sum((1:t)*pt)
v=sum((1:t)^2*pt)-m^2
c(m, v)
par(mfrow=c(3,1))
plot(pt[1:100],type="l")
plot(pt[10:110],type="l")
plot(pt[1010:1110],type="l")
উপরের প্লটটি 0 এবং 100 এর মধ্যে পিএমএফ দেখায়। একটি নিষ্পত্তির সময়কালের পরে জ্যামিতিক বিতরণ দ্বারা আনুমানিক।
ইগেনভেেক্টর পচন ব্যবহার করে আরও এই আচরণটি তদন্ত করা সম্ভব । এটি করা দেখায় যে পর্যাপ্ত বড় টি , পি টি + 1 ≈ সি ( এন ) পি টি , যেখানে সি ( এন ) সমীকরণ 2 এন + 1 সি এন ( সি - 1 ) + 1 = 0 এর সমাধান । এই আনুমানিকটি এন বাড়ার সাথে আরও ভাল হয় এবং টি এর জন্য দুর্দান্তএক্সটিপিt + 1≈ সি ( এন ) পিটিসি ( এন )2n + 1গএন( সি - 1 ) + 1 = 0এনটি এর মানের উপর নির্ভর করে প্রায় 30 থেকে 50 পর্যন্ত রেঞ্জের মধ্যে, পি 100 গণনার জন্য নীচে লগ ত্রুটির প্লটটিতে দেখানো হয়েছে (এনডাব্লু রং, এন = 2 এর জন্য বামদিকে লাল )। (আসলে সংখ্যাসূচক কারণে, টি বড় হলে সম্ভাব্যতার জন্য জ্যামিতিক অনুমান ব্যবহার করা আরও ভাল betterএনপি100n = 2টি
আমার সন্দেহ (সম্পাদনা) বিতরণের জন্য কোনও বদ্ধ ফর্ম থাকতে পারে কারণ আমি নিম্নলিখিত হিসাবে তাদের গণনা করেছি তার উপায় এবং প্রকরণগুলি
এন2345678910মিন715316312725551110232047অনৈক্য241447363392147206169625344010291204151296
(এটি পাওয়ার জন্য আমাকে সময় দিগন্তের সংখ্যাটি গুছিয়ে ফেলতে হয়েছিল t=100000
তবে প্রোগ্রামটি এখনও প্রায় 10 সেকেন্ডেরও কম সময়ের মধ্যে সমস্ত পর্যন্ত চলছিল )) বিশেষত এর অর্থগুলি একটি খুব সুস্পষ্ট নিদর্শন অনুসরণ করে; ভেরিয়েন্স কম তাই। আমি অতীতে একটি সরল, 3-রাষ্ট্রীয় রূপান্তর ব্যবস্থার সমাধান করেছি, তবে এখনও পর্যন্ত আমি এর একটি সাধারণ বিশ্লেষণাত্মক সমাধান দিয়ে ভাগ্য পাই না। সম্ভবত কিছু কার্যকর তত্ত্ব আছে যা সম্পর্কে আমি অবগত নই, উদাহরণস্বরূপ ট্রানজিশন ম্যাট্রিক্স সম্পর্কিত।n = 2 , … , 10
সম্পাদনা করুন : প্রচুর ভুয়া শুরুর পরে আমি পুনরাবৃত্তির সূত্রটি নিয়ে এসেছি। যাক রাজ্যের হচ্ছে সম্ভাব্যতা হতে এইচ আমি সময়ে টন । যাক কুই * , টি রাষ্ট্র হচ্ছে ক্রমসঞ্চিত সম্ভাব্যতা হতে এইচ * , অর্থাত্ চূড়ান্ত রাষ্ট্র, সময়ে টন । বিশেষ দ্রষ্টব্যপিi , tএইচআমিটিকুই∗ , টিএইচ*টি
- কোনো দেওয়া , পি আমি , T , 0 ≤ আমি ≤ এন এবং কুই * , টি স্থান উপর একটি সম্ভাব্যতা বিতরণের হয় আমি , এবং অবিলম্বে নিচে আমি যে তাদের সম্ভাব্যতা 1 যোগ করুন।টিপিi , t, 0 ≤ i ≤ nকুই∗ , টিআমি
- সময়ের একটি সম্ভাব্যতা বিতরণের গঠন টি । পরে, আমি এই সত্যটি মাধ্যম এবং বৈকল্পিকগুলি অনুসন্ধান করার জন্য ব্যবহার করি।পি∗ , টিটি
সময়ে প্রথম রাষ্ট্রীয় হচ্ছে সম্ভাব্যতা , অর্থাত্ কোন মাথা, রাজ্য সেই সময় থেকে এটা ফিরে আসতে পারেন থেকে রূপান্তরটি সম্ভাব্যতা দেওয়া হয় টি (মোট সম্ভাবনা উপপাদ্য ব্যবহার করে)।
পি 0 , টি + 1t + 1টি
কিন্তু রাষ্ট্র থেকে পেতেএইচ0থেকেএইচএন-1লাগেএন-1ধাপ, অতপিএন-1,T+ +N-1=1
পি0 , টি + 1= 12পি0 , টি+ 12পি1 , টি+ … 12পিn - 1 , টি= 12Σi = 0n - 1পিi , t= 12( 1 - পিএন , টি- প্রশ্ন∗ , টি)
এইচ0এইচn - 1n - 1এবং
পিএন-1,টি+এন=1পিn−1,t+n−1=12n−1p0,t
আবারো মোট সম্ভাবনা উপপাদ্য রাষ্ট্র হচ্ছে সম্ভাব্যতা দ্বারা
এইচএনসময়ে
টি+ +1হয়
পি এন , টি + + 1pn−1,t+n=12n(1−pn,t−q∗,t)
Hnt+1
এবং
q∗,t+1-q∗,t=1টি ব্যবহার করেpn,t+1=12pn,t+12pn−1,t=12pn,t+12n+1(1−pn,t−n−q∗,t−n)(†)
,
2 কুই * , T + + 2 - 2 কুই * , T + + 1কুই∗ , টি + 1- প্রশ্ন∗ , টি= 12পিএন , টি⟹পিএন , টি= 2 কিউ∗ , টি + 1- 2 কিউ∗ , টি
সুতরাং,
টি→টি+এন,
2কিউ∗,টি+এন+2-3কিউ∗,টি+এন পরিবর্তন হচ্ছে+1+কিউ∗,টি+এন+12 কিউ∗ , টি + ২- 2 কিউ∗ , টি + 1= কিউ∗ , টি + 1- প্রশ্ন∗ , টি+ 12n + 1( 1 - 2 কিউ∗ , টি - এন + 1+ কিউ∗ , টি - এন)
t → t + n2 কিউ∗ , টি + এন + ২- 3 কিউ∗ , টি + এন + 1+ কিউ∗ , টি + এন+ 12এনকুই∗ , টি + 1- 12n + 1কুই∗ , টি- 12n + 1= 0
n = 4n = 6n = 6t=1:994;v=2*q[t+8]-3*q[t+7]+q[t+6]+q[t+1]/2**6-q[t]/2**7-1/2**7
সম্পাদনা আমি এই পুনরাবৃত্তি সম্পর্ক থেকে একটি বদ্ধ ফর্ম কোথায় যেতে হবে তা দেখতে পাচ্ছি না। তবে, এই সময়ের জন্য একটি বদ্ধ ফর্ম পাওয়া সম্ভব।
( † )পি∗ , টি + 1= 12পিএন , টি
পিএন , টি + 12n + 1( 2 পি∗ , টি + এন + ২- পি∗ , টি + এন + 1) +2 পি∗ , টি + 1= 12পিএন , টি+ 12n + 1( 1 - পিn , t - n- প্রশ্ন∗ , টি - এন)( † )= 1 - কিউ∗ , টি
t = 0∞ই[ এক্স] = ∑∞x = 0( 1 - এফ( এক্স ) )পি∗ , টি2n + 1Σt = 0∞( 2 পি∗ , টি + এন + ২- পি∗ , টি + এন + 1) +2 ∑t = 0∞পি∗ , টি + 12n + 1( 2 ( 1 - 12n + 1) -1) +22n + 1= ∑t = 0∞( 1 - কিউ∗ , টি)= μ= μ
এইচ*
সূত্র ব্যবহার করে একটি অনুরূপ পদ্ধতির সম্পাদনা করুনই[ এক্স2] = ∑∞x = 0( 2 x + 1 ) ( 1 - এফ( এক্স ) )
Σt = 0∞( 2 টি + 1 ) ( 2 )n + 1( 2 পি∗ , টি + এন + ২- পি∗ , টি + এন + 1) +2 পি∗ , টি + 1)2 ∑t = 0∞t ( 2)n + 1( 2 পি∗ , টি + এন + ২- পি∗ , টি + এন + 1) +2 পি∗ , টি + 1) + +Μ2n + 2( 2 ( μ - ( এন + 2 ) + 12n + 1) -(μ-(এন+ +1)) ) + +4(μ-1)+ + μ2n + 2( 2 ( μ - ( এন + + 2 ) ) - ( μ - ( এন + + 1 ) ) ) + + 5 μ2n + 2( μ - n - 3 ) + 5 μ2n + 2( μ - n - 3 ) - μ2+ + 5 μ= ∑t = 0∞( 2 টি + 1 ) ( 1 - কিউ∗ , টি)= σ2+ + μ2= σ2+ + μ2= σ2+ + μ2= σ2+ + μ2= σ2
উপায় এবং বিভিন্নতা সহজেই প্রোগ্রামগতভাবে উত্পন্ন করা যায়। উদাহরণস্বরূপ উপরের টেবিল থেকে ব্যবহারের উপায় এবং প্রকরণ পরীক্ষা করতে
n=2:10
m=c(0,2**(n+1))
v=2**(n+2)*(m[n]-n-3) + 5*m[n] - m[n]^2
অবশেষে, আপনি যখন লিখবেন তখন আপনি কী চেয়েছিলেন তা আমি নিশ্চিত নই
যখন একটি লেজ আঘাত করে এবং মাথার লাইন ভেঙে দেয় তখন পরবর্তী ফ্লিপ থেকে আবার গণনা শুরু হবে।
এনএন
μ - 1μ + 1এক্সকে , কে ,= 0এক্স1 , কে= 1এইচ0এইচ*n = 4
এইচ0এইচ1এইচ2এইচ3এইচ4এইচ*সম্ভাব্যতা0.484848480.242424240.121212120.060606060.060606060.03030303
এইচ*= 1 / 0.03030303 = 33 = μ + 1
পরিশিষ্ট : পাইথন প্রোগ্রামটি টসস n
থেকে N
টানা হেডের সংখ্যার জন্য সঠিক সম্ভাবনা তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় ।
import itertools, pylab
def countinlist(n, N):
count = [0] * N
sub = 'h'*n+'t'
for string in itertools.imap(''.join, itertools.product('ht', repeat=N+1)):
f = string.find(sub)
if (f>=0):
f = f + n -1 # don't count t, and index in count from zero
count[f] = count[f] +1
# uncomment the following line to print all matches
# print "found at", f+1, "in", string
return count, 1/float((2**(N+1)))
n = 4
N = 24
counts, probperevent = countinlist(n,N)
probs = [count*probperevent for count in counts]
for i in range(N):
print '{0:2d} {1:.10f}'.format(i+1,probs[i])
pylab.title('Probabilities of getting {0} consecutive heads in {1} tosses'.format(n, N))
pylab.xlabel('toss')
pylab.ylabel('probability')
pylab.plot(range(1,(N+1)), probs, 'o')
pylab.show()