Кіріспе
Ықтималдық құрылымның мысалдары
Бұл мақалада Марков тізбектері мен Марков процестерінің қалай жұмыс істейтінінің мысалдары келтірілген. Барлық мысалдар саналатын күй кеңістігінде қарастырылған. Жалпы күй кеңістігіндегі Марков тізбектері туралы толық мәліметтерді өлшенетін күй кеңістігіндегі Марков тізбектерінен қараңыз.
This article contains examples of Markov chains and Markov processes in action. All examples are in the countable state space. For an overview of Markov chains in general state space, see Markov chains on a measurable state space.
Бүлдермен ойналатын үстел ойындар
Жыландар мен сатылар ойыны немесе қимылдары тек қана тастаған құралдармен (dice) анықталатын кез келген ойын – Марков тізбегі, тіпті, сіңірілетін Марков тізбегі болып табылады. Бұл, мысалы, блэкджек сияқты карта ойындарынан өзгеше, онда карталар өткен қадамдардың "жадысын" көрсетеді. Айырмашылықты түсіну үшін ойындағы белгілі бір оқиғаның ықтималдығын қарастырайық. Аталған тастаған құралдармен ойналатын ойындарда маңыздысы – тақтаның қазіргі күйі ғана. Тақтаның келесі күйі қазіргі күйге және келесі тастау нәтижесіне байланысты. Ол қалай болғанына емес. Блэкджек сияқты ойында ойыншы, қандай карталар бұрын көрсетілгенін (демек, қандай карталар енді колодада қалмағанын) есте сақтап, үстемдікке ие бола алады, сондықтан ойынның келесі күйі (немесе қолы) бұрынғы күйлерден тәуелді болады.
Құмар ойындар
Мысалы, егер біреу 10 доллармен бастаса және әділ монетаны шексіз көп рет лақтырып, әр лақтыруға 1 доллар салынса, немесе барлық ақшасы бітіп қалғанша ойнаса, онда n лақтырудан кейін қалған доллар санын білдіретін тізбек – Марков процесі болып табылады. Егер қазір сізде 12 доллар бар екенін білсеңіз, келесі лақтырудан кейін сізде 11 немесе 13 доллар болуы мүмкін деп күтуге болады. Ал, бастапқыда 10 долларыңыз болғанын, содан кейін 11 долларға, одан 10 долларға, қайта 11 долларға және соңында 12 долларға дейін өскенін білу бұл болжамды жақсартпайды. Бұл болжамның бұрынғы лақтырулар туралы ақпаратпен жақсармауы – Марков қасиетін, яғни стохастикалық процестің жадсыздық қасиетін көрсетеді.
Тілдің үлгісі
Бұл мысалды Марков өзі келтірді. Марков Пушкиннің «Евгений Онегин» романынан 20 000 әріп таңдап, оларды дауысты және дауыссыз дыбыстарға жіктеді де, олардың ауысу ықтималдығын есептеді. Ықтималдықтың тоқтау нүктесіндегі үлесі 43,2 пайыз дауысты және 56,8 пайыз дауыссыз дыбыстарды құрайды, бұл кітаптағы нақты санына жуық.
Туу мен өлім арасындағы процесс
Егер пісіру пешінде 100 түйіршік попкорн болса, әр түйіршік тәуелсіз экспоненциалды түрде таралған уақытта жарылып, онда бұл үздіксіз Марков процесі болады. Егер t уақытына дейін жарылған түйіршіктердің санын білдірсе, мәселені кейінірек жарылатын түйіршіктердің санын табу ретінде қоюға болады. Білу қажетті жалғыз нәрсе – "t" уақытына дейін жарылған түйіршіктердің саны. Олардың қашан жарылғанын білудің қажеті жоқ, сондықтан бұрынғы "t" уақыттарындағы жағдай маңызды емес. Сипатталған процесс Пуассон нүктелік процесінің жуықтамасы болып табылады – Пуассон процестері де Марков процестері болып табылады.