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基于马尔科夫链在高中数学中的应用

2024-05-21孟宪亮

数理化解题研究·高中版 2024年1期

摘 要:马尔科夫链是以俄罗斯数学家安德烈·马尔科夫的名字命名,是一个数学随机模型,描述了一连串可能发生的事件,从一个状态到另外一个状态,也可以是保持當前状态的随机过程.下一个状态的概率分布只能由当前状态决定,在时间序列中它前面的事件均与之无关.高中数学中经常与条件概率、全概率公式、贝叶斯公式相结合,构造递推关系求解概率.

关键词:马尔科夫链;条件概率;全概率公式

中图分类号:G632   文献标识码:A   文章编号:1008-0333(2024)01-0024-03

收稿日期:2023-10-05

作者简介:孟宪亮(1981.7-),男,山东省薛城人,硕士,中学一级教师,从事中学数学教学研究.

如果一个物体以一种随机的方式运动,并且它的运动是无记忆的,那么这个物体就具有马尔科夫性质.举一个例子:一个足球被很多运动员踢来踢去,接下来的足球可以左右移动也可以上下移动,可以在任何状态下进行,它的运动只取决于当前的状态.马尔科夫链通常用来建模排队原理和统计学中的建模,还可作为信号模拟用于算法编码,在实际生活中应用比较广泛.通过学习马尔科夫链这一数学模型,增加学生将实际生活问题转化为数学模型的能力.

1 马尔科夫链的性质

马尔科夫链具有状态空间、无记忆性、转移概率(转移矩阵)等三个要素.马尔科夫链是从一个状态到另一个状态转化的随机过程,每个状态称为状态空间.无记忆性是下一状态的概率分布,只能由当前状态决定,在时间序列……

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