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马尔可夫过程是《随机过程》教科书中的一种重要随机过程。马尔可夫过程是一种具有“无后效性”或“无记忆性”的随机过程,即在已知“现在”状态的条件下,马尔可夫过程“未来”的状态与“过去”的状态无关。
一维简单随机游走是一种典型的马尔可夫过程。
假设一个质点(醉汉)在数轴的整数点上做随机运动(图1),以X(n)表示质点在第n步时的位置(状态),那么质点在第n+k步(k=1,2,3…)的位置X(n+k)只与X(n)有关,而与0,1,…,n-1步的位置X(0),X(1),...,X(n-1)无关。
但是,随机游走定理却表明:当步数n足够大时,从原点X(0)出发的质点返回X(0)无穷多次的概率等于1, 也就是说,从原点出发的质点最终一定会返回原点,这表明随机游走的“将来”与“过去”有关, 随机游走的质点(醉汉)对原点具有很强的记忆性,与马尔可夫过程的“无后效性”和“无记忆性”自相矛盾。
图1 “无记忆性”与“常返性”自相矛盾
原因分析:
根据随机过程定义,质点在第n步时的位置X(n)是样本函数,但是,随机游走定理却违反同一律逻辑要求,将X(n)当作随机变量,从而产生了“混淆概念”的逻辑错误,导致出现了上述自相矛盾的逻辑悖论。
参考:
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GMT+8, 2024-11-25 17:34
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