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1905年,英国著名数学家、现代统计科学的创立者皮尔逊(Pearson)在《自然(Nature)》杂志上公开求解随机游走问题(Random Walk Problem):如果一个喝醉的酒鬼从广场中心出发,走路时每步的方向完全随机(图1),经过一段时间之后,在什么地方找到他的可能性最大?
图1 随机游走的醉鬼
1921年,美籍匈牙利数学家波利亚(Polya)为了求解皮尔逊的随机游走问题,首先给出了一维简单对称随机游走的定义,并指出随机游走是一种具有“无记忆性”或“无后效性”的马尔可夫过程(Markov Process),即在已知“现在”状态的条件下,随机游走“未来”的状态与“过去”的状态无关,也就是说,随机游走的醉鬼没有记忆性。
随后,波利亚推导出了“一维简单对称随机游走具有常返性”的随机游走定理,即从原点出发的醉鬼返回原点无穷多次的概率为1。
波利亚随机游走定理的“常返性”表明:随机游走醉鬼 “未来”的状态不仅与“过去”的初始状态有关,而且醉鬼对初始状态(原点)具有超强的记忆性。
显然,波利亚随机游走定理的“常返性”与马尔可夫过程的 “无记忆性”和“无后效性”完全相悖,即波利亚随机游走定理的逻辑结论与前提条件(随机游走定义)自相矛盾,因此,波利亚随机游走定理不能成立。
参考:
[1] 波利亚和他的随机游走定理
https://blog.sciencenet.cn/blog-3418723-1364508.html
[2] 归谬法证明波利亚随机游走定理不能成立
https://blog.sciencenet.cn/blog-3418723-1424606.html
[3] 实验检验方法检验《随机过程》随机游走理论的客观真理性
https://blog.sciencenet.cn/blog-3418723-1367417.html
[4] 偷换概念的《随机过程》
https://blog.sciencenet.cn/blog-3418723-1424101.html
[5] 高宏.随机游走定义的概念错误及纠正[J].数学学习与研究,2021(28):136-139.
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