5分钟理解NPL算法 之 马尔可夫链 Markov Chain

news/2025/2/12 23:43:39/

马尔可夫链(Markov Chain)

马尔可夫链是一种简单的推理模型。用于描述受当前事件影响下的下一事件发生概率。在预测学科中广泛应用。例如股票预测、文字推理、路线推荐等。

他的核心思路是:假设事件顺序为: X 1 , X 2 , X 3 , . . . . . X_1, X_2, X_3, ..... X1,X2,X3,.....
那么马尔可夫链认为, X 2 的值只与 X 1 的值有关,同样, X 3 的值也只与 X 2 的值有关 X_2的值只与X_1的值有关,同样,X_3的值也只与X_2的值有关 X2的值只与X1的值有关,同样,X3的值也只与X2的值有关

举个栗子

假设你正在策划旅游路线,当然是希望旅游地点之间是相近的且有序的,所以你的第一站目的地会理所应当的会直接影响第二站的选择。以北京和深圳为例:

0.3
0.7
0.2
0.5
北京
深圳

以矩阵方式描述就显得更直观些:
下一站概率 = P = [ 北京 深圳 北京 0.2 0.3 深圳 0.7 0.5 ] 下一站概率= P=\left[ \begin{matrix} & 北京 & 深圳 \\ 北京 & 0.2 & 0.3 \\ 深圳 & 0.7 & 0.5 \\ \end{matrix} \right] 下一站概率=P= 北京深圳北京0.20.7深圳0.30.5
如上所示,如果你现在身在北京,下一站为深圳的概率是0.3,继续停留在北京的概率是0.2,
如果当前身在深圳,下一站去北京的概率是0.7,继续停留在深圳的概率是0.5

那如果我想知道,已经在两地辗转移动两次后的下一站概率怎么办呢?
只需要将前后的关系矩阵相乘:

移动 2 次后的下一站概率 = P 2 = [ 北京 深圳 北京 0.2 0.3 深圳 0.7 0.5 ] [ 北京 深圳 北京 0.2 0.3 深圳 0.7 0.5 ] 移动2次后的下一站概率 = P^2= \left[ \begin{matrix} & 北京 & 深圳 \\ 北京 & 0.2 & 0.3 \\ 深圳 & 0.7 & 0.5 \\ \end{matrix} \right] \left[ \begin{matrix} & 北京 & 深圳 \\ 北京 & 0.2& 0.3 \\ 深圳 & 0.7 & 0.5 \\ \end{matrix} \right] 移动2次后的下一站概率=P2= 北京深圳北京0.20.7深圳0.30.5 北京深圳北京0.20.7深圳0.30.5

= [ 北京 深圳 北京 0.2 ∗ 0.2 + 0.3 ∗ 0.7 0.2 ∗ 0.3 + 0.3 ∗ 0.5 深圳 0.7 ∗ 0.2 + 0.5 ∗ 0.7 0.7 ∗ 0.3 + 0.5 ∗ 0.5 ] =\left[ \begin{matrix} & 北京 & 深圳 \\ 北京 & 0.2 * 0.2 + 0.3 *0.7 & 0.2* 0.3+0.3*0.5 \\ 深圳 & 0.7 * 0.2 + 0.5*0.7 & 0.7*0.3 + 0.5*0.5 \\ \end{matrix} \right] = 北京深圳北京0.20.2+0.30.70.70.2+0.50.7深圳0.20.3+0.30.50.70.3+0.50.5
= [ 北京 深圳 北京 0.25 0.21 深圳 0.49 0.46 ] =\left[ \begin{matrix} & 北京 & 深圳 \\ 北京 &0.25 & 0.21\\ 深圳 & 0.49 & 0.46\\ \end{matrix} \right] = 北京深圳北京0.250.49深圳0.210.46
结论:在两地移动2次后,如果当前在北京,继续留在北京的概率是0.25,去深圳的概率是0.21.
如果当前在深圳,继续留在深圳的概率是0.46,去北京的概率是0.49

结论

由此可以推断马尔可夫链的三个主要特征是:

  1. 状态空间:选择范围是有限集
  2. 无记忆性:预测仅与上一状态相关联
  3. 转移矩阵:通过矩阵相乘可计算出概率

http://www.ppmy.cn/news/1061401.html

相关文章

LeetCode 面试题 02.01. 移除重复节点

文章目录 一、题目二、C# 题解 一、题目 编写代码,移除未排序链表中的重复节点。保留最开始出现的节点。 点击此处跳转题目。 示例1: 输入:[1, 2, 3, 3, 2, 1] 输出:[1, 2, 3] 示例2: 输入:[1, 1, 1, 1, 2] 输出:[1, …

Desnet模型详解

模型介绍 DenseNet的主要思想是密集连接,它在卷积神经网络(CNN)中引入了密集块(Dense Block),在这些块中,每个层都与前面所有层直接连接。这种设计可以让信息更快速地传播,有助于解…

Dockerfile制作LAMP环境镜像

文章目录 使用Dockerfile制作LAMP环境镜像编写Dockerfile不修改默认页面修改默认页面 Start Script目录结构及文件登录私有仓库给镜像打标签上传镜像页面检查检测镜像可用性 使用Dockerfile制作LAMP环境镜像 编写Dockerfile 不修改默认页面 FROM centos:7 MAINTAINER "…

限时 180 天,微软为 RHEL 9 和 Ubuntu 22.04 推出 SQL Server 2022 预览评估版

导读近日消息,微软公司今天发布新闻稿,宣布面向 Red Hat Enterprise Linux(RHEL)9 和 Ubuntu 22.04 两大发行版,以预览模式推出 SQL Server 2022 评估版。 近日消息,微软公司今天发布新闻稿,宣布…

CSS实现内凹圆角,从而实现圆角边框

1、代码 <!DOCTYPE html> <html><head><style>.uu {position: relative;width: 400px;height: 300px;}img {width: 100%;height: 100%;z-index: 1;}.box_right_top {background-image: radial-gradient(circle at left bottom, transparent 50px, whi…

STL之list模拟实现(反向迭代器讲解以及迭代器失效)

这次是关于list的模拟实现的代码&#xff0c;先看看下面的代码&#xff1a; #pragma once #include <iostream> #include "reve_iterator.hpp" using namespace std; namespace cc {//链表节点template<class T>struct ListNode{T _val;ListNode *_next…

VS插件DevExpress CodeRush v23.1 - 支持Visual Studio ARM

DevExpress CodeRush是一个强大的Visual Studio .NET 插件&#xff0c;它利用整合技术&#xff0c;通过促进开发者和团队效率来提升开发者体验。CodeRush能帮助你以极高的效率创建和维护源代码。Consume-first 申明&#xff0c;强大的模板&#xff0c;智能的选择工具&#xff0…