Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции / L1 - Случайные явления в окружающем мире. Определение случайного процесса.pptx
Скачиваний:
64
Добавлен:
04.08.2020
Размер:
3.99 Mб
Скачать

ИСТОРИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ТСП

Р. Броун, 1827 – броуновское движение (частицы пыльцы в воде) - процесс броуновского движения.

Ф. Гальтон, Дж. Ватсон, 1873 – вопрос о вырождении аристократических фамилий - ветвящийся случайный процесс.

Л. Башелье, 1900 – анализ колебаний курсов акций на бирже - процесс броуновского движения.

Ф. Лундберг, 1903 – моделирование деятельности страховой компании - пуассоновский процесс.

А. Марков, 1906 – анализ комбинаций гласных и согласных букв в романе «Евгений Онегин» - марковские цепи.

А. Эрланг, 1908 – анализ загруженности телефонных сетей - теория массового обслуживания.

Теория случайных процессов | Лекция 1 – Случайные явления в окружающем мире.

11

Определение случайного процесса

 

ПРИЛОЖЕНИЯ ТСП В НАУКАХ

-физика;

-экономика;

-биология;

-медицинская информатика;

-биомедицинская инженерия.

Теория случайных процессов | Лекция 1 – Случайные явления в окружающем мире.

12

Определение случайного процесса

 

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Пусть (Ω, A, P) – вероятностное пространство.

Вероятностным пространством называют упорядоченную тройку векторов (Ω, A, P) образованную из непустого множества элементарных исходов Ω, заданной на Ω σ-алгеброй A и определенной на σ-алгебре A вероятностной мерой P.

Опр. Случайной функцией ξ(t) называется отображение ξ : Ω ->n пространства элементарных событий Ω в n, зависящее от параметра t.

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_mathematical_symbols

Теория случайных процессов | Лекция 1 – Случайные явления в окружающем мире.

13

Определение случайного процесса

 

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

X можно понимать как функцию от двух переменных:

ω Ω – случайное событие;

t T – время.

X = X(ω, t).

Случайные величины Xt1 = (t1), Xt2 = (t2) называются сечениями случайного

процесса.

При фиксированном ω0 Ω функция X ω0(t) = Xt0) называется траекторией (или реализацией) случайной функции

X.

Теория случайных процессов | Лекция 1 – Случайные явления в окружающем мире. 14 Определение случайного процесса

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Типы случайных функций:

1.Если T , то X=(Xt, t T) называется случайным процессом.

2.Если T = [a, b], (a, b), , +, то говорят, что это процесс с непрерывным временем.

3.Если T= , , +, то говорят, что X – это процесс с дискретным временем.

4.Если T d, d>1, то X называют случайным полем.

Далее используем термин: случайные процессы.

Теория случайных процессов | Лекция 1 – Случайные явления в окружающем мире.

15

Определение случайного процесса

 

ВИДЫ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

1. X – непрерывная случайная величина, t – непрерывный параметр. Примеры таких процессов: температура во времени, скорость автомобиля во времени.

2.X – непрерывная случайная величины, t – дискретный параметр. Также называется случайной последовательностью. Примером является дискретизованный непрерывный процесс, который задан сечениями.

Теория случайных процессов | Лекция 1 – Случайные явления в окружающем мире.

16

Определение случайного процесса

 

ВИДЫ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

3.X – дискретная случайная величина, t – непрерывный параметр. Примеры: число человек в очереди, процесс радиоактивного распада.

4.X – дискретная случайная величина, t – дискретный параметр. Пример: оцифрованный звук.

Теория случайных процессов | Лекция 1 – Случайные явления в окружающем мире.

17

Определение случайного процесса

 

ВИДЫ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

В случае одномерной случайной величины функция распределения FX(x)=P{X < x} является исчерпывающей характеристикой этой случайной величины (то есть, по такой характеристике могут быть найдены все параметры этой случайной величины).

Для случайного вектора исчерпывающей характеристикой является аналогичная функция распределения

FX(x1, x2, …, x)=P{X1 < x1, X2 < x2, …, Xn < xn}.

Аналогичным образом для случайного процесса может быть сформулировано следующее утверждение - случайный процесс может быть исчерпывающе охарактеризован следующей функцией распределения:

Fξ(t1,…,tn,x1,…,xn)=P{ξ(t1)<x1,…, ξ(tn)<xn}.

Теория случайных процессов | Лекция 1 – Случайные явления в окружающем мире.

18

Определение случайного процесса

 

ПРИМЕРЫ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

1. Пусть f(t), t T – неслучайная функция, а ξ – случайная величина. Xt=f(t)+ ξ, Xt = f(t) · ξ.

ξ

Теория случайных процессов | Лекция 1 – Случайные явления в окружающем мире.

19

Определение случайного процесса

 

ПРИМЕРЫ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

2. Пусть {ξm, m } – независимые случайные векторы из k,

положим S0=0, Sn= ξ1+…+ξn, n . Тогда (Sn, n +) называется случайным блужданием.

Sn

1 2 3

n

Теория случайных процессов | Лекция 1 – Случайные явления в окружающем мире.

20

Определение случайного процесса