转载:爱情的隐式马尔可夫模型(Love in the Hidden Markov Model)

本文来源于网络,原英文作者是Tom Yeh,后来Liu Wei把原文翻译成中文,对隐式马尔可夫模型(HMM)进行了生动的描述。出处链接均已失效,故无法在本文提供最初的出处链接,谨对两位作者表示感谢。以下是Liu Wei的中文译文——

首先感谢原英文作者Tom Yeh在其主页的精彩描述,生动地讲述了HMM模型的原理,在此我斗胆用我自己的语言用中文修改描述一次。

男生和女生分别是来自不同星球的科学事实已经众所周知的了。男生们总是认为,女生们都是迷一样的生物,他们的情感状态浮动似乎是以秒单位在变化的,难以理解,更勿论预测了!而女生们觉得男生都是没有感觉动物,完全不能理解什么叫感受——尽管[......]

阅读全文 »

泊松范式(Poisson paradigm)

参数为λ的泊松分布为


参数为n和p的二项分布为


对于二项分布,当n很大、p很小时,令λ=np,则有$$!\begin{array}{l} P\lef[......]

阅读全文 »

样本空间与概率定义

集合运算
  • 交换律
  • 结合律
  • 分配律
  • $$!\begin{array}{c} \left( A\cup B \right)\cap C=\left( A\cap C \right)\cup \left([......]

    阅读全文 »

    浦丰投针问题的另一巧妙解法

    浦丰投针问题可以根据条件概率进行计算,涉及到积分运算。在[1]的第1.1节中给出了另一种巧妙的解法,不仅使计算量大为减少,而且更加体现几何概率的思想。

    令针长为L,平面上等间距相互平行垂直相交的平行线间距为D,且L<D。令X1为随机投掷到平面上长为L1的针与平行线相交的次数,当L1<D时,则X1只可取0或1(即要么不相交,要么相交)。

    令pn表示针恰好与n根平行线相交的概率,且令E(X1)表示随机变量X1的期望值,则有:


    对于L1<D的情形,有:
    $$!E(X_1)=0{p_0}+[......]

    阅读全文 »

    Stepping Stone Model

    [1]中第11章有个例子介绍了应用于遗传学的“Stepping Stone Model”(中文似乎翻译为踏脚石模型)。在该模型中,有N×N个小格子组成的方阵,初始时每个小格子从k种颜色中等概率地随机选择一种颜色。在每一次迭代中,这N×N个小格子中的一个被随机挑选到,它的颜色等概率地变为围绕它的8个小格子中的一个,为了避免边界问题,认为在方阵最左边上的小格子是与最右边的小格子相邻,最上边的小格子与最下边的小格子相邻。经过足够多次的迭代后,最终所有格子都会变成同一种颜色,而这k种颜色最后能胜出的概率等于初始时该颜色的小格子的数目占总数(N×N)的比例。

    举一个简单的例子,当N=10,k=2([......]

    阅读全文 »

    图中的“大蒜阵”,僵尸最终会死在哪一行的推车上?

    这是果壳网上的一篇转载文章[1]——
    zombies
    这是最后一只僵尸,他啃完南瓜后将开始进入大蒜阵。假设:僵尸啃大蒜后将等概率地到相邻两行(如果在第1或5行则只能进入2或4行),並且其在某一列啃满四次后,第五次在该列啃大蒜的时候将进入相邻行的下一列,到最后一列时会被车推死。问,该僵尸死于中间那辆车下的概率。

    该贴中的“文艺算法”用到了马尔可夫模型,但列出的式子有点不规范,应该如下:
    $$! \begin{array}{l} S &= \begin{bmatrix} 0 & 0 & 1 & 0 & 0 \end{bmatrix} \times \begin{bmatrix} 0 & 1 & 0 &[......]

    阅读全文 »

    贝特朗悖论(Bertrand's Paradox)

    贝特朗悖论:在一给定圆内所有的弦中任选一条弦,求该弦的长度长于圆的内接正三角形边长的概率。

    至少有三种方法可以在一个圆上随机选择一条弦,如下:
    Bertrand's Paradox
    解法一:如左图,由于对称性,可预先固定弦的一端。仅当弦与过此端点的切线的交角在60°~120°之间,其长才合乎要求。所有方向是等可能的,则所求概率为1/3。此时假定端点在圆周上均匀分布。
    解法二:如中图,由于对称性,可预先指定弦的方向。作垂直于此方向的直径,只有交直径于1/4点与3/4点间的弦,其长才大于内接正三角形边长。所有交点是等可能的,则所求概率为1/2。此时假定弦的中心在直径上均匀分布。
    解法三:如右图,弦被其中点位置唯一确定。只有[......]

    阅读全文 »

    蒙提霍尔问题(Monty Hall Problem)

    蒙提霍尔问题,亦称为蒙特霍问题或三门问题(英文:Monty Hall Problem)[1],是一个源自博弈论的数学游戏问题,大致出自美国的电视游戏节目Let's Make a Deal。问题的名字来自该节目的主持人蒙提·霍尔(Monty Hall)。

    Monty_Hall这个游戏的玩法是:参赛者会看见三扇关闭了的门(X、Y、Z),其中一扇的后面有一辆汽车,选中后面有车的那扇门就可以赢得该汽车,而另外两扇门后面则各藏有一只山羊。当参赛者选定了一扇门(例如X),但未去开启它的时候,知道门后情形的节目主持人会开启剩下两扇门的其中一扇(例如Y),露出其中一只山羊。主持人其后会问参赛者是坚持原来的选择(即X)呢,还[......]

    阅读全文 »

    Relationship between math and life

    This will be a series of essays, pertaining to some relationship between math and life.

    1. Life is a martingale

    -- You go up and go up, but suddenly you lose everything.

    Today when I was in the Martingale Theory class, the professor wrote a model on the board.

    P(Yi=2)=P(Yi=0)=0.5
    Xn=Y[......]

    阅读全文 »

    赌徒破产问题

    一个赌徒在每次赌博中以概率p赢一个单位,并以概率q=1-p输一个单位,假设各次赌博都是独立的,赌徒在开始时有a个单位,问他的财富在达到0(即破产)前先达到N的概率是多少[1]

    设Pa(a=0,1,…,N)记赌徒在开始时有a个单位而且他的财富最终达到N的概率。通过对初始的一次赌博的结果取条件,我们得到

    Pa = pPa+1 + q Pa-1,  a=1,2,…,N-1

    由于p+q=1,上式等价地有

    pPa + qPa = pPa+1 + q Pa-1

    或者

    Pa+1 - Pa = (Pa - Pa-1),  a=1,2,…,N-1

    由于P0[......]

    阅读全文 »