📏「でたらめ」の数学 神はサイコロを振るのか?、確率過程
確率過程とはランダムに変化する数学モデル、とにかくデタラメになにか出てくる数が大きめのもの
過程と言う言葉に惑わされてはいけない。関数程度に考えてあげて。≒ランダム関数
ウィーナー過程=ブラウン運動過程または単にブラウン運動とも呼ばれている ブラウン運動するランダムな関数。増分がポイント
花粉は出鱈目(ランダム)に移動する、しかし瞬間移動することはない(なのでランダムに増・減するモデル)
マルコフ過程
https://setosa.io/ev/markov-chains/
マルコフ連鎖は通常、状態遷移図によって示される。
ブラウン運動も近似的にはマルコフ性を有する。
水中のブラウン 運動では,水由来の流体力学 相互作用に起因して,強い非マルコフ性を示す
https://www.jps.or.jp/books/gakkaishi/2021/06/76-06_360researches3.pdf
どっちやねん。。。。
確率過程はランダムな現象であるので法則性は観測者にゆだねられる
じゃんけんの現在の戦況から次の手を選べばマルコフ性(現在が未来を決めてる)を有するし、過去10回の結果から結果を出す性質があれば非マルコフ性(過去が関与している)を有する事になる。
観測者や実施者の匙加減で、現象のマルコフ性は変わっていく。(恣意的な感じがベイズにも繋がるはず)
しかし、多くのデジタル処理は離散的(配列、出目、などに制限がある。上下左右なども)であり、マルコフ性をあてはめやすい。
ずっとグーを出し続ければ「同じ手」であって、それをパーに変えた場合「グーからのパー」になる。状態遷移はじゃんけんのルールによって補償されている。
状態遷移で制限、出鱈目ときたら、マルコフ性のセットアップは可能
もちろん、非マルコフ的にみることも可能。将棋、チェス、囲碁、オセロ、などなど。。。。。
ホークス過程(非マルコフ性をもつ)
非マルコフ型ダイナミクスとは、あるシステムとその環境との間のあらゆる相互作用のことで、その環境は後の時間にそのシステムに影響を与えるもので、コヒーレントである必要さえない。
ランダムウォーク (Random Walk): これは、ランダムに一連のステップを取る過程です。例えば、コインを投げて、表が出れば一歩前進し、裏が出れば一歩後退するようなものです。この過程は、株価の動きや物理学における粒子の動きなどをモデル化するのに用いられます。
マルチンゲール (Martingale): これは、過去の情報に基づいて未来の価値を予想する際に、現在の価値が最善の予想であるとする過程です。ギャンブル(特に公正なゲーム)において、現在の持ち金が将来の予測値となります。
マルコフ過程 (Markov Process): この過程では、将来の状態は現在の状態にのみ依存し、過去の状態には依存しません(「無記憶性」)。例えば、天気のモデル化に使われることがあります。
レヴィ過程 (Lévy Process): これは、マルコフ過程の一種で、独立した増加と定常的な増加を持つ過程です。ブラウン運動やポアソン過程などが含まれます。
ガウス過程 (Gaussian Process): これは、連続するランダム変数の集合で、任意の有限集合が多変量正規分布に従う過程です。機械学習、特に回帰問題で用いられます。
ランダム場 (Random Field): 空間の各点にランダムな値を割り当てる過程です。例えば、気温や圧力の分布をモデル化するのに使われます。
更新過程 (Renewal Process): 一連のイベントが発生する時間間隔が独立している過程です。これは、機械の故障や修理のモデリングに用いられることがあります。
分岐過程 (Branching Process): それぞれの世代で個体がランダムに子孫を生む過程です。これは、生物学における個体群の成長や核分裂のモデル化に使われます。