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【随机过程】柯尔莫哥洛夫微分方程总结

柯尔莫哥洛夫微分方程:用“水流扩散”理解概率演化


1. 核心思想

柯尔莫哥洛夫微分方程(Kolmogorov Equations)是描述**连续时间马尔可夫过程(CTMC)**中概率分布随时间演化的工具。

  • 前向方程(Fokker-Planck方程):描述“当前概率如何流向未来”。
  • 后向方程:描述“未来状态如何依赖初始条件”。

类比
想象一杯水中滴入墨水,墨水分子随机扩散:

  • 前向视角:已知当前墨水的分布,预测未来的扩散形状。
  • 后向视角:已知最终扩散范围,反推初始墨水的位置。

2. 数学背景:连续时间马尔可夫链
  • 状态空间:系统可能处于的状态集合(如{健康, 生病})。
  • 转移速率:状态间的瞬时转移概率速率,由生成元矩阵Q表示。
    • 例如,Q矩阵中的元素 q i j q_{ij} qij 表示从状态 i i i j j j的转移速率( i ≠ j i \neq j i=j)。
    • 对角线元素 q i i = − ∑ j ≠ i q i j q_{ii} = -\sum_{j \neq i} q_{ij} qii=j=iqij,保证每行和为0。

3. 柯尔莫哥洛夫前向方程

目标:给定当前时刻 t t t的概率分布 P ( t ) P(t) P(t),求未来时刻的概率分布 P ( t + Δ t ) P(t+\Delta t) P(t+Δt)
方程形式
d P ( t ) d t = P ( t ) ⋅ Q \frac{dP(t)}{dt} = P(t) \cdot Q dtdP(t)=P(t)Q
解释

  • 左边:概率分布随时间的变化率。
  • 右边:当前概率分布 P ( t ) P(t) P(t)与生成元矩阵 Q Q Q的乘积,表示状态间的概率流动。
    直观理解
  • 每个状态 i i i的概率变化由“流入”和“流出”的速率决定。
  • 例如:
    • 健康状态的概率减少(流出),生病的概率增加(流入)。

4. 柯尔莫哥洛夫后向方程

目标:给定未来时刻 t t t的条件概率 P ( t ∣ s ) P(t \mid s) P(ts) s < t s < t s<t),求其如何依赖初始时刻 s s s
方程形式
d P ( t ∣ s ) d s = − Q ⋅ P ( t ∣ s ) \frac{dP(t \mid s)}{ds} = -Q \cdot P(t \mid s) dsdP(ts)=QP(ts)
解释

  • 左边:条件概率随初始时间 s s s的变化率。
  • 右边:生成元矩阵 Q Q Q与条件概率的乘积,表示初始条件的反向影响。
    直观理解
  • 初始时刻的状态选择,会影响未来概率的演化路径。
  • 例如:
    • 若初始时健康概率高,未来生病的概率演化会不同。

5. 一个简单例子:生灭过程

场景:某细菌种群数量随时间变化,状态为当前数量 n n n

  • 生成元矩阵Q
    • q n , n + 1 = λ n q_{n, n+1} = \lambda_n qn,n+1=λn(出生率);
    • q n , n − 1 = μ n q_{n, n-1} = \mu_n qn,n1=μn(死亡率);
    • q n , n = − ( λ n + μ n ) q_{n,n} = -(\lambda_n + \mu_n) qn,n=(λn+μn)

前向方程应用
d P n ( t ) d t = λ n − 1 P n − 1 ( t ) + μ n + 1 P n + 1 ( t ) − ( λ n + μ n ) P n ( t ) \frac{dP_n(t)}{dt} = \lambda_{n-1} P_{n-1}(t) + \mu_{n+1} P_{n+1}(t) - (\lambda_n + \mu_n) P_n(t) dtdPn(t)=λn1Pn1(t)+μn+1Pn+1(t)(λn+μn)Pn(t)
解释

  • n n n个状态的概率变化 = 从 n − 1 n-1 n1出生流入 + 从 n + 1 n+1 n+1死亡流入 - 自身流出。

6. 实际应用场景
  • 物理学:布朗运动的扩散方程。
  • 金融学:期权定价中的随机波动率模型。
  • 生物学:基因表达水平的随机演化。
  • 排队论:服务系统中顾客到达和离开的动态。

7. 核心公式总结
方程类型公式物理意义
前向方程 d P ( t ) d t = P ( t ) Q \frac{dP(t)}{dt} = P(t) Q dtdP(t)=P(t)Q当前状态决定未来概率流
后向方程 d P ( t ∣ s ) d s = − Q P ( t ∣ s ) \frac{dP(t \mid s)}{ds} = -Q P(t \mid s) dsdP(ts)=QP(ts)初始条件影响未来演化路径

8. 总结
  • 柯尔莫哥洛夫方程是连续时间马尔可夫过程的“动力学方程”,通过生成元矩阵 Q Q Q量化概率流动。
  • 前向方程:预测未来,常用于实际模拟(如天气预报)。
  • 后向方程:反推初始,用于优化控制(如机器人路径规划)。
  • 核心价值:将随机过程的复杂性转化为微分方程的可计算形式。

一句话记住

“前向看未来,后向溯源头,Q矩阵驱动概率流!”

更多例子详解:柯尔莫哥洛夫方程的应用


例1:电话呼叫中心模型(前向方程)

场景:呼叫中心在时间段 [ 0 , t ] [0, t] [0,t] 内接到的电话数 N ( t ) N(t) N(t) 是一个泊松过程,但考虑接线员处理电话的速率有限。
状态:当前等待处理的电话数 n n n(状态空间为 n = 0 , 1 , 2 , … n = 0, 1, 2, \dots n=0,1,2,)。
转移速率

  • 呼入速率 λ \lambda λ(单位时间新来电数);
  • 处理速率:每个通话处理速率为 μ \mu μ,若有 n n n 个通话在处理,则总处理速率为 n μ n \mu nμ

生成元矩阵 Q Q Q
q n , n + 1 = λ ( 来电增加 ) , q n , n − 1 = n μ ( 处理完成减少 ) , q n , n = − ( λ + n μ ) . q_{n, n+1} = \lambda \quad (\text{来电增加}),\quad q_{n, n-1} = n \mu \quad (\text{处理完成减少}),\quad q_{n,n} = -(\lambda + n \mu). qn,n+1=λ(来电增加)qn,n1=nμ(处理完成减少)qn,n=(λ+nμ).
前向方程
d P n ( t ) d t = λ P n − 1 ( t ) + ( n + 1 ) μ P n + 1 ( t ) − ( λ + n μ ) P n ( t ) . \frac{dP_n(t)}{dt} = \lambda P_{n-1}(t) + (n+1)\mu P_{n+1}(t) - (\lambda + n\mu) P_n(t). dtdPn(t)=λPn1(t)+(n+1)μPn+1(t)(λ+nμ)Pn(t).
解释

  • 第一项:从 n − 1 n-1 n1 状态新增一个来电的概率流;
  • 第二项:从 n + 1 n+1 n+1 状态完成一个通话的概率流;
  • 第三项:从 n n n 状态流出(新来电或处理完成)。
    应用:预测未来时刻的排队长度,优化接线员数量。

例2:传染病传播模型(后向方程)

场景:某社区有 N N N 人,初始有 k k k 人感染,疾病传播速率为 β \beta β,康复速率为 γ \gamma γ
目标:计算在时间 t t t 时,初始感染者对最终感染规模的影响。
状态:当前感染人数 n n n
转移速率

  • 感染 q n , n + 1 = β n ( N − n ) q_{n, n+1} = \beta n (N - n) qn,n+1=βn(Nn)(健康者被感染);
  • 康复 q n , n − 1 = γ n q_{n, n-1} = \gamma n qn,n1=γn(感染者康复)。

后向方程
定义 P i j ( t ) P_{ij}(t) Pij(t) 为从状态 i i i j j j 的概率,后向方程为:
d P i j ( t ) d t = ∑ k ≠ i q i k [ P k j ( t ) − P i j ( t ) ] . \frac{dP_{ij}(t)}{dt} = \sum_{k \neq i} q_{ik} \left[ P_{kj}(t) - P_{ij}(t) \right]. dtdPij(t)=k=iqik[Pkj(t)Pij(t)].
应用

  • 若已知最终感染人数 j j j,反推初始感染人数 i i i 的可能性;
  • 评估防控措施(如降低 β \beta β)对传播的影响。

例3:股票价格跳跃扩散模型(前向方程)

场景:股票价格 S ( t ) S(t) S(t) 服从跳跃扩散过程,包含连续波动(布朗运动)和随机跳跃(泊松过程)。
状态:价格对数 X ( t ) = ln ⁡ S ( t ) X(t) = \ln S(t) X(t)=lnS(t)
生成元

  • 扩散项:波动率 σ \sigma σ,漂移率 μ \mu μ
  • 跳跃项:跳跃强度 λ \lambda λ,跳跃幅度服从正态分布 N ( μ J , σ J 2 ) N(\mu_J, \sigma_J^2) N(μJ,σJ2)

前向方程(Fokker-Planck方程)
∂ p ( x , t ) ∂ t = − μ ∂ p ∂ x + σ 2 2 ∂ 2 p ∂ x 2 + λ ∫ − ∞ ∞ [ p ( x − y , t ) − p ( x , t ) ] f J ( y ) d y , \frac{\partial p(x, t)}{\partial t} = -\mu \frac{\partial p}{\partial x} + \frac{\sigma^2}{2} \frac{\partial^2 p}{\partial x^2} + \lambda \int_{-\infty}^{\infty} \left[ p(x - y, t) - p(x, t) \right] f_J(y) dy, tp(x,t)=μxp+2σ2x22p+λ[p(xy,t)p(x,t)]fJ(y)dy,
其中 f J ( y ) f_J(y) fJ(y) 是跳跃幅度的概率密度。
解释

  • 前两项描述连续扩散;
  • 最后一项描述跳跃事件的概率流。
    应用:期权定价、风险管理。

例4:设备故障维修系统(后向方程)

场景:一台设备有两种状态:正常(状态0)和故障(状态1),故障率 λ \lambda λ,修复率 μ \mu μ
目标:计算设备在时间 t t t 前发生故障的概率,假设初始状态为正常。
生成元矩阵 Q Q Q
Q = ( − λ λ μ − μ ) . Q = \begin{pmatrix} -\lambda & \lambda \\ \mu & -\mu \end{pmatrix}. Q=(λμλμ).
后向方程
P 01 ( t ) P_{01}(t) P01(t) 为从正常到故障的概率,方程为:
d P 01 ( t ) d t = λ [ 1 − P 01 ( t ) ] − μ P 01 ( t ) . \frac{dP_{01}(t)}{dt} = \lambda \left[ 1 - P_{01}(t) \right] - \mu P_{01}(t). dtdP01(t)=λ[1P01(t)]μP01(t).

P 01 ( t ) = λ λ + μ ( 1 − e − ( λ + μ ) t ) . P_{01}(t) = \frac{\lambda}{\lambda + \mu} \left( 1 - e^{-(\lambda + \mu)t} \right). P01(t)=λ+μλ(1e(λ+μ)t).
应用:评估设备可靠性,优化维修策略。


对比总结

例子方程类型核心思想应用领域
电话呼叫中心前向方程预测未来排队长度运营优化
传染病传播后向方程反推初始感染影响流行病学
股票价格模型前向方程描述价格分布的扩散与跳跃金融工程
设备故障维修后向方程计算故障概率依赖初始状态可靠性工程

核心结论

  • 前向方程
    • 关注点:从当前状态预测未来概率分布。
    • 典型场景:排队系统、金融市场、化学反应动力学。
  • 后向方程
    • 关注点:从未来结果反推初始条件或路径依赖。
    • 典型场景:传染病溯源、设备寿命分析、最优控制问题。

关键技巧

  • 前向方程直接对概率分布建模,适合正向模拟;
  • 后向方程通过条件概率关联初始状态,适合逆向推理。

一句话理解

“前向方程是望远镜,预测未来的概率云;后向方程是显微镜,追溯初始的因果链。”

柯尔莫哥洛夫微分方程的严格定义与矩阵形式的对应关系

课本中的定义与矩阵形式的柯尔莫哥洛夫方程本质一致,但视角不同。以下是详细对比与解释:


1. 课本中的定义
(1) 柯尔莫哥洛夫向后方程

p i j ′ ( t ) = − q i ⋅ p i j ( t ) + ∑ k ≠ i q i k ⋅ p k j ( t ) p_{ij}'(t) = -q_i \cdot p_{ij}(t) + \sum_{k \neq i} q_{ik} \cdot p_{kj}(t) pij(t)=qipij(t)+k=iqikpkj(t)

  • 变量含义
    -$p_{ij}(t) :从状态 :从状态 :从状态i 出发,在时间 出发,在时间 出发,在时间t 后处于状态 后处于状态 后处于状态j 的概率。 − 的概率。 - 的概率。q_i = \sum_{k \neq i} q_{ik} :状态 :状态 :状态i 的总转出速率。 − 的总转出速率。 - 的总转出速率。q_{ik} :从状态 :从状态 :从状态i 到 到 k$的转移速率。
  • 方程意义
    转移概率的变化率由两部分组成:
    1. 流出项:由于状态 i i i以速率 q i q_i qi离开,导致 p i j ( t ) p_{ij}(t) pij(t)的减少(对应 − q i p i j ( t ) -q_i p_{ij}(t) qipij(t));
    2. 流入项:其他状态 k k k通过速率 q i k q_{ik} qik转移到 j j j的贡献(对应 ∑ k ≠ i q i k p k j ( t ) \sum_{k \neq i} q_{ik} p_{kj}(t) k=iqikpkj(t))。
(2) 柯尔莫哥洛夫向前方程

p i j ′ ( t ) = ∑ k ≠ j p i k ( t ) ⋅ q k j − p i j ( t ) ⋅ q j p_{ij}'(t) = \sum_{k \neq j} p_{ik}(t) \cdot q_{kj} - p_{ij}(t) \cdot q_j pij(t)=k=jpik(t)qkjpij(t)qj

  • 变量含义
    -$q_j = \sum_{k \neq j} q_{jk} :状态 :状态 :状态j 的总转出速率。 − 的总转出速率。 - 的总转出速率。q_{kj} :从状态 :从状态 :从状态k 到 到 j$的转移速率。
  • 方程意义
    转移概率的变化率同样由两部分组成:
    1. 流入项:其他状态 k k k以速率 q k j q_{kj} qkj转移到 j j j的贡献(对应 ∑ k ≠ j p i k ( t ) q k j \sum_{k \neq j} p_{ik}(t) q_{kj} k=jpik(t)qkj);
    2. 流出项:状态 j j j以速率 q j q_j qj离开,导致 p i j ( t ) p_{ij}(t) pij(t)的减少(对应 − p i j ( t ) q j -p_{ij}(t) q_j pij(t)qj)。

2. 矩阵形式的柯尔莫哥洛夫方程

定义概率分布行向量$\mathbf{P}(t) = [P_1(t), P_2(t), \dots] ,其中 ,其中 ,其中P_j(t) 表示时刻 表示时刻 表示时刻t 处于状态 处于状态 处于状态j 的概率。生成元矩阵 的概率。生成元矩阵 的概率。生成元矩阵Q$满足:

  • 对角线元素$Q_{ii} = -q_i $;
  • 非对角线元素$Q_{ij} = q_{ij} ( ( i \neq j $)。
(1) 前向方程(Forward Equation)

d P ( t ) d t = P ( t ) ⋅ Q \frac{d\mathbf{P}(t)}{dt} = \mathbf{P}(t) \cdot Q dtdP(t)=P(t)Q

  • 对应课本方程:对每个状态$j $,展开矩阵乘法后得到:
    d P j ( t ) d t = ∑ k P k ( t ) Q k j = ∑ k ≠ j P k ( t ) q k j − P j ( t ) q j , \frac{dP_j(t)}{dt} = \sum_{k} P_k(t) Q_{kj} = \sum_{k \neq j} P_k(t) q_{kj} - P_j(t) q_j, dtdPj(t)=kPk(t)Qkj=k=jPk(t)qkjPj(t)qj,
    与课本的向前方程完全一致。
(2) 后向方程(Backward Equation)

d P ( t ) d t = Q ⋅ P ( t ) \frac{d\mathbf{P}(t)}{dt} = Q \cdot \mathbf{P}(t) dtdP(t)=QP(t)

  • 对应课本方程:对每个状态$i $,展开矩阵乘法后得到:
    d P i j ( t ) d t = ∑ k Q i k P k j ( t ) = − q i P i j ( t ) + ∑ k ≠ i q i k P k j ( t ) , \frac{dP_{ij}(t)}{dt} = \sum_{k} Q_{ik} P_{kj}(t) = -q_i P_{ij}(t) + \sum_{k \neq i} q_{ik} P_{kj}(t), dtdPij(t)=kQikPkj(t)=qiPij(t)+k=iqikPkj(t),
    与课本的向后方程完全一致。

3. 两种形式的等价性
  • 课本方程:从单个转移概率 p i j ( t ) p_{ij}(t) pij(t)的微分方程出发,描述微观状态转移。
  • 矩阵形式:从概率分布向量 P ( t ) \mathbf{P}(t) P(t)的演化出发,描述宏观概率流动。
  • 核心关系
    • 前向方程是行向量与生成元矩阵的右乘;
    • 后向方程是生成元矩阵与列向量的左乘。

4. 应用场景对比
方程类型适用场景例子
前向方程已知当前分布,预测未来概率预测未来时刻的排队长度、种群数量演化
后向方程已知最终结果,反推初始条件计算设备故障的初始影响、传染病溯源

5. 生灭过程的两种方程对比

以生灭过程为例,状态 i i i表示个体数,转移速率$q_{i,i+1} = \lambda_i , , q_{i,i-1} = \mu_i $。

  • 前向方程(矩阵形式):
    d P j ( t ) d t = λ j − 1 P j − 1 ( t ) + μ j + 1 P j + 1 ( t ) − ( λ j + μ j ) P j ( t ) . \frac{dP_j(t)}{dt} = \lambda_{j-1} P_{j-1}(t) + \mu_{j+1} P_{j+1}(t) - (\lambda_j + \mu_j) P_j(t). dtdPj(t)=λj1Pj1(t)+μj+1Pj+1(t)(λj+μj)Pj(t).
  • 后向方程(课本形式):
    d p i j ( t ) d t = − ( λ i + μ i ) p i j ( t ) + λ i p i + 1 , j ( t ) + μ i p i − 1 , j ( t ) . \frac{dp_{ij}(t)}{dt} = -(\lambda_i + \mu_i) p_{ij}(t) + \lambda_i p_{i+1,j}(t) + \mu_i p_{i-1,j}(t). dtdpij(t)=(λi+μi)pij(t)+λipi+1,j(t)+μipi1,j(t).
    两者描述同一过程,只是视角不同:前向方程关注整体分布演化,后向方程关注单个转移路径。

总结

  • 课本定义矩阵形式本质一致,只是表达方式不同:
    • 课本定义从单个转移概率 p i j ( t ) p_{ij}(t) pij(t)出发,适合理论推导;
    • 矩阵形式从概率分布向量出发,适合实际计算和编程实现。
  • 前向方程后向方程分别对应“预测未来”和“追溯源头”的需求。
  • 符号一致性
    • 生成元矩阵 Q Q Q的非对角线元素 q i j q_{ij} qij对应课本的转移速率;
    • 矩阵方程通过乘法规则将微观转移速率汇总为宏观概率流。

一句话理解

课本方程是“微观视角的微分方程”,矩阵形式是“宏观视角的动力学法则”,两者殊途同归。

切普曼-柯尔莫哥洛夫方程(Chapman-Kolmogorov 方程)详解


1. 基本定义

切普曼-柯尔莫哥洛夫方程(Chapman-Kolmogorov Equation)是马尔可夫过程中的核心方程,用于描述多步转移概率之间的关系。它表明,从状态 i i i 到状态 j j j n + m n+m n+m 步转移概率,可以通过中间状态 k k k n n n 步和 m m m 步转移概率的乘积之和来计算。

数学形式
对于离散时间马尔可夫链(DTMC):
P i j ( n + m ) = ∑ k P i k ( n ) P k j ( m ) , P_{ij}^{(n+m)} = \sum_{k} P_{ik}^{(n)} P_{kj}^{(m)}, Pij(n+m)=kPik(n)Pkj(m),
对于连续时间马尔可夫链(CTMC):
P i j ( t + s ) = ∑ k P i k ( t ) P k j ( s ) . P_{ij}(t + s) = \sum_{k} P_{ik}(t) P_{kj}(s). Pij(t+s)=kPik(t)Pkj(s).


2. 直观解释
  • 物理意义
    若系统从状态 i i i 出发,经过时间(或步数) t + s t + s t+s 到达状态 j j j,则所有可能的路径可以分解为:

    1. 先经过时间 t t t 到达某个中间状态 k k k
    2. 再从 k k k 经过时间 s s s 到达状态 j j j
      方程将所有中间路径的概率求和,得到总体的转移概率。
  • 类比
    类似于计算从北京到上海的旅行时间,可以分解为“北京→南京”和“南京→上海”两段路程的时间组合。


3. 应用场景
  1. 离散时间马尔可夫链(DTMC)

    • 计算多步转移概率矩阵。例如,若已知一步转移矩阵 P P P,则 n n n 步转移矩阵为 P n P^n Pn
    • 验证状态间的可达性和周期性。
  2. 连续时间马尔可夫链(CTMC)

    • 结合生成元矩阵 Q Q Q,推导柯尔莫哥洛夫前向/后向方程。
    • 计算时间 t t t 后的状态分布 P ( t ) P(t) P(t)

4. 与柯尔莫哥洛夫微分方程的关系
  • Chapman-Kolmogorov 方程是马尔可夫过程的基本公理,适用于离散和连续时间。
  • 柯尔莫哥洛夫微分方程(前向/后向方程)是 Chapman-Kolmogorov 方程在连续时间下的微分形式,通过取极限 s → 0 s \to 0 s0 t → 0 t \to 0 t0 推导而来。

推导示意(连续时间):
假设 s → 0 s \to 0 s0,展开 P i j ( t + s ) P_{ij}(t + s) Pij(t+s) 并利用生成元矩阵 Q Q Q,可导出柯尔莫哥洛夫前向方程:
d P ( t ) d t = P ( t ) ⋅ Q . \frac{dP(t)}{dt} = P(t) \cdot Q. dtdP(t)=P(t)Q.


5. 经典例子

场景:天气预报模型,状态为 {晴, 雨},转移概率矩阵为:
P = ( 0.7 0.3 0.4 0.6 ) . P = \begin{pmatrix} 0.7 & 0.3 \\ 0.4 & 0.6 \end{pmatrix}. P=(0.70.40.30.6).
计算两天后的转移概率 P ( 2 ) P^{(2)} P(2)
P ( 2 ) = P ⋅ P = ( 0.7 ⋅ 0.7 + 0.3 ⋅ 0.4 0.7 ⋅ 0.3 + 0.3 ⋅ 0.6 0.4 ⋅ 0.7 + 0.6 ⋅ 0.4 0.4 ⋅ 0.3 + 0.6 ⋅ 0.6 ) = ( 0.61 0.39 0.52 0.48 ) . P^{(2)} = P \cdot P = \begin{pmatrix} 0.7 \cdot 0.7 + 0.3 \cdot 0.4 & 0.7 \cdot 0.3 + 0.3 \cdot 0.6 \\ 0.4 \cdot 0.7 + 0.6 \cdot 0.4 & 0.4 \cdot 0.3 + 0.6 \cdot 0.6 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 0.61 & 0.39 \\ 0.52 & 0.48 \end{pmatrix}. P(2)=PP=(0.70.7+0.30.40.40.7+0.60.40.70.3+0.30.60.40.3+0.60.6)=(0.610.520.390.48).
这直接应用了 Chapman-Kolmogorov 方程。


6. 重要性质
  1. 马尔可夫性的体现:方程依赖无记忆性,未来仅与当前状态相关。
  2. 矩阵乘法的一致性:离散时间下,转移概率矩阵的幂运算满足方程。
  3. 概率守恒:方程确保所有路径的概率之和为 1。

总结

  • Chapman-Kolmogorov 方程是马尔可夫过程的基石,通过分解多步转移路径,将复杂问题简化为单步转移的组合。
  • 核心公式
    P i j ( n + m ) = ∑ k P i k ( n ) P k j ( m ) (离散时间) P_{ij}^{(n+m)} = \sum_{k} P_{ik}^{(n)} P_{kj}^{(m)} \quad \text{(离散时间)} Pij(n+m)=kPik(n)Pkj(m)(离散时间)
    P i j ( t + s ) = ∑ k P i k ( t ) P k j ( s ) (连续时间) P_{ij}(t + s) = \sum_{k} P_{ik}(t) P_{kj}(s) \quad \text{(连续时间)} Pij(t+s)=kPik(t)Pkj(s)(连续时间)
  • 应用领域:排队论、统计物理、金融模型、生物信息学等。

一句话记住

“多步转移,路径分解;概率守恒,马尔可夫之魂。”

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Power BI企业运营分析——数据大屏搭建思路 欢迎来到Powerbi小课堂&#xff0c;在竞争激烈的市场环境中&#xff0c;企业运营分析平台成为提升竞争力的核心工具。 整合多源数据&#xff0c;实时监控关键指标&#xff0c;精准分析业务&#xff0c;快速识别问题机遇。其可视化看…...

HCIP-H12-821 核心知识梳理 (5)

Portal 认证场景中 AC 与 Portal 服务器通信使用的 Portal 协议基于 TCP&#xff1b;HTTP/HTTPS 可作为接入与认证协议&#xff1b;缺省情况下&#xff0c;接入设备处理 Portal 协议报文及向 Portal 服务器主动发送报文的目的端口号均为 50100 VRRP 协议心跳报文缺省发送间隔为…...

从M个元素中查找最小的N个元素时,使用大顶堆的效率比使用小顶堆更高,为什么?

我们有一个长度为 M 的数组&#xff0c;现在我们想从中找出 最小的 N 个元素。例如&#xff1a; int a[10] {12, 3, 5, 7, 19, 0, 8, 2, 4, 10};从中找出 最小的 4 个元素。 正确方法&#xff1a;使用大小为 N 的「大顶堆」 原因分析&#xff1a; 我们想保留最小的 4 个元素…...

【AI工具】2025年主流自动化技术(供参考)

背景 前面完成了AutoIT的自动化操作的尝试&#xff0c;有惊喜有惊吓&#xff0c;就是能进行自动化控制&#xff0c;但是有点“笨”&#xff0c;于是就想找找同类好用的技术&#xff0c;有了这篇自动化技术比较分析的文档&#xff0c;资料参考了AI总结的内容。 autoit的使用&am…...

1.微服务拆分与通信模式

目录 一、微服务拆分原则与策略 业务驱动拆分方法论 • DDD&#xff08;领域驱动设计&#xff09;中的限界上下文划分 • 业务功能正交性评估&#xff08;高内聚、低耦合&#xff09; 技术架构拆分策略 • 数据层拆分&#xff08;垂直分库 vs 水平分表&#xff09; • 服务粒…...

【Java面试笔记:基础】4.强引用、软引用、弱引用、幻象引用有什么区别?

1. 引用类型及其特点 强引用(Strong Reference): 定义:最常见的引用类型,通过new关键字直接创建。回收条件:只要强引用存在,对象不会被GC回收。示例:Object obj = new Object(); // 强引用特点: 强引用是导致内存泄漏的常见原因(如未及时置为null)。手动断开引用:…...

使用Python+OpenCV将多级嵌套文件夹下的视频文件抽帧为JPG图片

使用PythonOpenCV将多级嵌套文件夹下的视频文件抽帧为JPG图片 import os import cv2 import time# 存放视频文件的多层嵌套文件夹路径 videoPath D:\\videos\\ # 保存抽帧的图片的文件夹路径 savePath D:\\images\\if not os.path.exists(savePath):os.mkdir(savePath) vide…...

基于STM32的室内环境监测系统

目录 一、前言 二、项目功能说明 三、主要元器件 四、接线说明 五、原理图与PCB 六、手机APP 七、完整资料 一、前言 项目成品图片&#xff1a; 哔哩哔哩视频链接&#xff1a; 咸鱼商品链接&#xff1a; 基于STM32的室内环境监测系统商品链接 二、项目功能说明 基础功…...

乐迪电玩发卡查分与控制面板模块逻辑解析

本篇为《美乐迪电玩全套系统搭建》系列的第四篇&#xff0c;聚焦后台功能模块中的发卡与查分系统。针对运营侧常见需求&#xff08;如玩家状态查验、补卡操作、积分调整等&#xff09;&#xff0c;本篇将完整剖析其 PHP 端实现逻辑、数据结构及权限管理机制。 一、模块结构与入…...

Spring 事务实现原理,Spring 的 ACID是如何实现的?如果让你用 JDBC 实现事务怎么实现?

Spring 事务实现原理 Spring 的事务管理基于 AOP&#xff08;面向切面编程&#xff09; 和 代理模式&#xff0c;通过以下核心组件实现&#xff1a; 事务管理器&#xff08;PlatformTransactionManager&#xff09; Spring 提供了统一的事务抽象接口&#xff08;如 DataSource…...

网络原理 - 4(TCP - 1)

目录 TCP 协议 TCP 协议段格式 可靠传输 几个 TCP 协议中的机制 1. 确认应答 2. 超时重传 完&#xff01; TCP 协议 TCP 全称为 “传输控制协议”&#xff08;Transmission Control Protocol&#xff09;&#xff0c;要对数据的传输进行一个详细的控制。 TCP 协议段格…...

SVT-AV1编码器中的模块

一 模块列表 1 svt_input_cmd_creator 2 svt_input_buffer_header_creator 3 svt_input_y8b_creator 4 svt_output_buffer_header_creator 5 svt_output_recon_buffer_header_creator 6 svt_aom_resource_coordination_result_creator 7 svt_aom_picture_analysis_result_creat…...

金融数据分析(Python)个人学习笔记(12):网络爬虫

一、导入模块和函数 from bs4 import BeautifulSoup from urllib.request import urlopen import re from urllib.error import HTTPError from time import timebs4&#xff1a;用于解析HTML和XML文档的Python库。 BeautifulSoup&#xff1a;方便地从网页内容中提取和处理数据…...

子网划分的学习

定长子网划分&#xff08;Fixed-length Subnetting&#xff09; 也叫做固定长度子网划分&#xff0c;是指在一个IP网络中&#xff0c;把网络划分成若干个大小相等的子网&#xff0c;每个子网的子网掩码长度是一样的。 一、定长子网划分的背景 在早期的IP地址分配中&#xff0…...

Spark2 之 memorypool

cpp/core/memory/ArrowMemoryPool.cc cpp/core/memory/MemoryAllocator.cc VeloxMemoryManager cpp/velox/memory/VeloxMemoryManager.cc VeloxMemoryManager::VeloxMemoryManager(const std::string& kind, std::unique_ptr<AllocationListe...

短视频+直播商城系统源码全解析:音视频流、商品组件逻辑剖析

时下&#xff0c;无论是依托私域流量运营的品牌方&#xff0c;还是追求用户粘性与转化率的内容创作者&#xff0c;搭建一套完整的短视频直播商城系统源码&#xff0c;已成为提升用户体验、增加商业变现能力的关键。本文将围绕三大核心模块——音视频流技术架构、商品组件设计、…...

IO流详解

IO流 用于读写数据的&#xff08;可以读写文件&#xff0c;或网络中的数据&#xff09; 概述 I指 Input&#xff0c;称为输入流&#xff1a;负责从磁盘或网络上将数据读到内存中去 O指Output&#xff0c;称为输出流&#xff0c;负责写数据出去到网络或磁盘上 因此&#xff…...

linux下使用wireshark捕捉snmp报文

1、安装wireshark并解决wireshark权限不足问题 解决linux普通用户使用Wireshark的权限不足问题_麒麟系统中wireshark 运行显示权限不够-CSDN博客 2、Linux下安装并配置SNMP软件包 &#xff08;deepseek给出的解答&#xff0c;目前会产生request包&#xff0c;但是会连接不上&a…...

ClickHouse 设计与细节

1. 引言 ClickHouse 是一款备受欢迎的开源列式在线分析处理 (OLAP) 数据库管理系统&#xff0c;专为在海量数据集上实现高性能实时分析而设计&#xff0c;并具备极高的数据摄取速率 1。其在各种行业中得到了广泛应用&#xff0c;包括众多知名企业&#xff0c;例如超过半数的财…...

Spring Boot 启动生命周期详解

Spring Boot 启动生命周期详解 1. 启动阶段划分 Spring Boot 启动过程分为 4个核心阶段&#xff0c;每个阶段涉及不同的核心类和执行逻辑&#xff1a; 阶段 1&#xff1a;预初始化&#xff08;Pre-initialization&#xff09; 目标&#xff1a;准备启动器和环境配置关键类&am…...

使用Java对接StockTV全球金融数据API。马来西亚金融数据API

以下是一篇关于如何使用Java对接StockTV API的教程博客&#xff0c;基于您提供的接口文档编写&#xff1a; 使用Java对接StockTV全球金融数据API 一、API简介 StockTV提供覆盖全球40交易所的实时金融市场数据&#xff0c;包括&#xff1a; 股票&#xff1a;印度、美股、A股等…...

逐位逼近法计算对数的小数部分

逐位逼近法&#xff08;Bit-by-Bit Approximation&#xff09;是一种通过 迭代和位操作 高效计算数学函数&#xff08;如对数、平方根等&#xff09;的方法。它特别适用于 不支持浮点运算的环境&#xff08;如区块链智能合约&#xff09;&#xff0c;因为所有计算均通过 整数乘…...

SpringbootWeb开发(注解和依赖配置)

Lombok 工具 Spring Web web开发相关依赖 MyBatis Framework MyBatis驱动 MySQL Driver MySql驱动包 Restful 风格 Slf4j 记录日志对象 RequestMapping(value “/depts”, method RequestMethod.GET) //指定请求方式为GET method 指定请求方式 GetMapping 限定请求方式为Get…...

【AI News | 20250422】每日AI进展

AI Repos 1、no-ocr 不需要复杂文本提取的 AI 文档处理工具&#xff0c;只需上传 PDF 文件&#xff0c;即可快速搜索或询问关于多个文档集合中的内容&#xff0c;无需依赖传统 OCR 技术&#xff0c;大大提升文档分析效率。创建和管理 PDF/文档集合&#xff0c;按"案例&qu…...

110. 平衡二叉树

目录 一、问题描述 二、解题思路 三、代码 四、复杂度分析 一、问题描述 给定一个二叉树&#xff0c;判断它是否是 平衡二叉树 二、解题思路 ✅ 平衡二叉树的定义 一棵二叉树是平衡的&#xff0c;满足以下两个条件&#xff1a; 左子树是平衡二叉树&#xff1b; 右子树…...

yarn的介绍与操作,yarn和npm的选择

&#x1f9f6; 一、Yarn 是什么&#xff1f; Yarn 是由 Facebook&#xff08;Meta&#xff09;开发的 JavaScript 包管理工具&#xff0c;用于替代 npm&#xff0c;解决它在早期版本中存在的一些问题。 ✅ Yarn 的优势&#xff08;v1.x&#xff09;&#xff1a; &#x1f4e…...

人工智能赋能医疗影像诊断:开启精准医疗新时代

在当今数字化、智能化飞速发展的时代&#xff0c;人工智能&#xff08;AI&#xff09;技术正逐渐渗透到各个行业&#xff0c;其中医疗领域更是成为了 AI 技术大展身手的重要舞台&#xff0c;而医疗影像诊断作为医疗行业中的关键环节&#xff0c;正因 AI 的赋能而发生着深刻变革…...

【汽车ECU电控数据管理篇】S19文件格式解析篇章

一、S19格式是啥 在电控文件管理的初期阶段&#xff0c;我首次接触到的是 A2L 和 HEX 文件。其中&#xff0c;A2L 文件主要承担着描述性功能&#xff0c;它详细地描述了各种参数和配置等相关信息。而 HEX 文件则是一种刷写文件&#xff0c;其内部明确记录了具体的地址以及对应的…...

快速定位达梦缓存的执行计划并清理

开发告诉你一个sql慢&#xff0c;你想看看缓存中执行计划时&#xff0c;怎么精准快速定位&#xff1f; 可能一般人通过文本内容模糊搜索 select cache_item, substr(sqlstr,1,60)stmt from v$cachepln where sqlstr like %YOUR SQL STRING%; 搜出来的内容比较多&#xff0c;研…...

Windows 同步-Windows 单向链表和互锁链表

Windows 单向链表&#xff08;SList&#xff09;同步机制详解 核心概念 SList&#xff08;Singly-Linked List&#xff09;是一种基于非阻塞算法实现的线程安全链表结构&#xff0c;具有以下特性&#xff1a; ​​原子性操作​​&#xff1a;所有插入/删除操作均通过硬件级原…...

Trent硬件工程师培训完整135讲

课程大小&#xff1a;44.2G 课程下载&#xff1a;https://download.csdn.net/download/m0_66047725/90616401 更多资源下载&#xff1a;关注我 ├──135讲配套资料 | ├──4620afc.pdf 707.58kb | ├──4620fa_chs.pdf 880.23kb | ├──4630fa.pdf 695.36kb | ├─…...

[PTA]2025 CCCC-GPLT天梯赛 胖达的山头

来源&#xff1a;L2-055 胖达的山头-Pintia题意&#xff1a;给定 n n n 个事件的起始和终止时刻(以hh:mm:ss给出)&#xff0c;求最多并行事件数。关键词&#xff1a;差分(签到,模板题)题解&#xff1a;将所有时刻转换为秒&#xff0c;当某事件开始1&#xff0c;结束则-1。按时…...

CSS 记载

CSS优先级 是通过一个权重值来决定的&#xff0c;这个权重值由以下几个部分组成&#xff1a; 内联样式&#xff1a;直接写在HTML元素的style属性中&#xff0c;权重最高。ID选择器&#xff1a;权重值为100。类选择器、属性选择器和伪类&#xff1a;权重值为10。元素选择器和伪…...

ESP32音频识别(FFT)实测调整(ESP-IDF 5.4)

#ifndef YC_AUDIO_H #define YC_AUDIO_H // I2S配置(根据硬件调整) #define I2S_CHANNEL I2S_NUM_0 #define I2S_BCK_PIN 42 #define I2S_WS_PIN 41 #define I2S_DATA_PIN 2 /*======= 系统配置 =======*/ #define FFT_SIZE 4096 // …...

解决找不到字体的问题

PlayerView在创建的时候回生成一个PlayerControlView&#xff0c;PlayerControlView构造方法中会用到字体。这个字体在某些机型上找不到。导致应用崩溃。报错信息大概是这样的 Binary XML file line #14: Error inflating class androidx.media3.ui.PlayerView androidx.media…...

交易所开发:构建高效数字交易枢纽

数字资产交易所在全球数字经济浪潮中已成为价值流通的核心枢纽。本文基于2025年最新技术标准和行业实践&#xff0c;从微秒级撮合引擎到跨链互操作性&#xff0c;从AI增强型风控到合规化路径&#xff0c;系统解析高效数字交易枢纽的构建方法论。 一、技术架构设计&#xff1a…...

极狐GitLab 项目功能和权限解读

极狐GitLab 是 GitLab 在中国的发行版&#xff0c;关于中文参考文档和资料有&#xff1a; 极狐GitLab 中文文档极狐GitLab 中文论坛极狐GitLab 官网 项目功能和权限 (FREE ALL) 配置项目功能和权限 要配置项目的功能和权限&#xff1a; 1.在左侧边栏中&#xff0c;选择 搜…...

pdf多文件合并

【第三方工具】点我传送&#xff1a;https://www.ilovepdf.com/ 【java功能实现】 导入jar包 <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.itextpdf/itextpdf --><dependency><groupId>com.itextpdf</groupId><artifactId>itextpdf</artif…...

AI日报 - 2025年4月23日

&#x1f31f; 今日概览(60秒速览) ▎&#x1f916; AGI突破 | Sam Altman称指向AGI的系统初现端倪&#xff0c;强调安全标准紧迫性&#xff1b;DeepMind CEO预测AI 5-10年内具备科学猜想能力。 AGI定义及测试标准引关注 (Dario Amodei)&#xff0c;AI安全与非扩散方法成讨论焦…...

【RAG】一篇文章介绍多模态RAG(MRAG)

一、引言 研究背景与动机&#xff1a;随着大语言模型&#xff08;LLMs&#xff09;的广泛应用&#xff0c;其在处理复杂任务时暴露出如产生幻觉、算术能力不足和缺乏可解释性等问题。多模态学习的兴起为解决这些问题提供了新方向&#xff0c;通过融合图像、文本、音频等多种模…...

学习笔记:黑马程序员JavaWeb开发教程(2025.3.25)

11.3 案例-文件上传-本地存储 文件名后缀解决&#xff0c;找到文件最后一个点的位置&#xff0c;截取点及其后面的字符&#xff0c;得到扩展名。代码实现&#xff0c;找到最后一个点的位置&#xff0c;使用方法originalFilename.lastIndexOf(“.”)&#xff0c;括号里面是指…...

启动当前文件夹下所有快捷方式批处理bat文件

新建文本文件写入下列代码 ​ echo off chcp 65001 >nul setlocal enabledelayedexpansionfor %%F in (*.lnk) do (echo 正在运行&#xff1a;%%Fstart "" "%%F" )echo 所有快捷方式已启动。 exit​ 将文件重命名为 start.bat 双击运行...

蓝桥杯算法实战分享:C/C++ 题型解析与实战技巧

蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛&#xff0c;作为国内知名的算法竞赛之一&#xff0c;吸引了众多编程爱好者参与。在蓝桥杯的赛场上&#xff0c;C/C 因其高效性和灵活性&#xff0c;成为了众多选手的首选语言。本文将结合蓝桥杯的赛制特点、常见题型以及实战案例&#xf…...

IDEA下载kotlin-compiler-embeddable特别慢

问题&#xff1a; 在创建IDEA插件项目时发现 下载kotlin-compiler-embeddable特别慢&#xff0c;然后等待几十分钟然后失败 可以先用控制台显示正在下载的链接&#xff0c;下载好 jar包&#xff1a; https://repo.maven.apache.org/maven2/org/jetbrains/kotlin/kotlin-compi…...

武装Burp Suite工具:HaE 分析辅助类_插件.【高亮标记和信息提取利器】

武装 Burp Suite 插件&#xff1a;HaE 分析辅助类. ​​HaE 分析辅助类​​是一款基于正则表达式的高效数据提取与标记工具&#xff0c;常用于安全测试、日志分析等场景&#xff0c;通过预定义规则快速定位敏感信息&#xff08;如API密钥、URL参数&#xff09;&#xff0c;提升…...

使用Nacos 打造微服务配置中心

一、背景介绍 Nacos 作为服务注册中心的使用方式&#xff0c;同时 Nacos 还可以作为服务配置中心&#xff0c;用于集中式维护各个业务微服务的配置资源。 作为服务配置中心的交互流程图如下。 这样设计的目的&#xff0c;有一个明显的好处就是&#xff1a;有利于对各个微服务…...