马尔可夫链简介
安德烈·马尔可夫(1856-1922),俄国数学家。他因提出马尔可夫链(Markov Chain)的概念而享有盛名:
马尔可夫过程:
如果系统状态的转移,只与现在状态有关,而与过去无关,这种随机转移系统过程就具有马尔可夫性或无后效性。
马尔可夫链:
“时间、状态都是离散的马尔可夫过程。”
安德烈·马尔可夫
马尔可夫过程是随机过程的一种,这特定的随机特性被发现后,在经济学,社会学,生命科学领域有着广泛的应用,可以用于预测未来的事件。
对于我们熟知的安全标准EN ISO 13849-1,马尔可夫链模型是用于评估元件失效概率、系统可靠性、安全有效性的数学理论基础。
马尔可夫链简单实例
我们假设有一个刚刚出生的宝宝,除了睡就是哭。那么“睡”和“哭”就形成了最简单的状态空间。
一个小时以后,宝宝的状态以一定概率产生变化,也有可能维持现状。如果我们将宝宝的状态转移及其概率进行描绘,就得到如下包含4种状态图:
图中所表达的含义为:
这一个小时睡觉,下一个小时维持睡觉状态的概率为0.7;
这一个小时在哭,下一个小时变化为睡的概率为0.9;
其余两种状态转移以此类推。
用数学的方法表达这样的状态分布,就是一个2x2的矩阵,它被称为转移概率矩阵: