鞅和马尔可夫链有什么区别和联系?

首先,两者的定义不同:

鞅的核心在于:E[Xt | Fs] = Xs(其中s小于t)。

直观的解释是,如果(Xi)是鞅,那么当我们在时间点S预测Xt时,最佳预测在Xs,也就是现在的情况。

举个简单的例子:如果你现在(时间点S)身上有100元,说明你进了赌场,公平游戏(当然,真正的赌场大多不是!),然后估算两个小时(时间t)你还剩多少钱?

答案当然是100元!从这个例子可以看出,鞅就是这样描述这个“公平”的。

马尔可夫性质是另一个性质:(来自维基百科)

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意思是给定当前信息,只用当前状态预测未来,过去(即现在之前的历史状态)与预测未来(即现在之后的未来状态)无关。

两者的联系和区别:

用一个很好的例子来反映这两者的联系和区别,即随机漫步,这里只讲一维情况:

假设醉汉在T0时刻处于数轴原点,每次都会随机向左或向右移动一格(即在T1处,可能在+1处,也可能在-1处,以此类推),用Xt表示醉汉所在位置的坐标(例如X0=0)。

首先,这样的随机过程(Xt)是鞅吗?这个要看醉汉左右移动的概率是不是0.5(也就是公平与否)。如果是,那么(Xt)是鞅,否则不是。

验证:如果每次向左移动的概率是0.8,向右移动的概率是0.2,如果T5时刻醉酒位置坐标是-3(即X5= -3),那么T5时刻X6的期望是0.8 *(4)+0.2 *(2)=-3.6,而不是-3。

但无论移动概率p是多少,(Xt)一定是马尔可夫链。对于与上面相同的假设,对于任何X,给定所有以前的历史(即X0到X4)和当前情况(即X5),让我们检查P(X6=x)的所有情况:

当x=(X5-1)时,这个概率等于0.8;

当x=(X5+1)时,这个概率等于0.2;

当x等于其他时,这个概率等于0。

所以P(X6=x)的概率一定只与X5有关,而与X0到X4无关。