Chaînes de Markov
Une chaîne de Markov est un processus aléatoire (Xn)n2N Une chaîne de Markov finie est dite apériodique si la période de sa matrice de transition est 1.
CHAÎNES DE MARKOV
A toute matrice de transition on peut associer un graphe dirigé
Chaînes de Markov.
Si Pn(xy) = P(Xn+1 = y
Xn = x) ne dépend pas de n
la matrice P obtenue est stochastique. A. Popier (ENSAI).
Cours de Tronc Commun Scientifique Recherche Opérationnelle
Conséquence 2 : d`es que le graphe d'une cha?ne de Markov irréductible a une boucle sur un sommet alors la cha?ne est apériodique. 13/26. Châ?nes de Markov. F.
Chaînes de Markov et Processus markoviens de sauts. Applications
Théorème 7 Soit (Xn)n?N une chaîne de Markov de matrice de transition P irréductible récurrente positive apériodique. Soit ? la probabilité invariante.
Chaînes de Markov
chaînes de Markov irréductibles et apériodiques. Exercice 70 Reprendre tous les exemples de noyaux de transition vus précédemment et étudier leur période.
1 Définition
Dans le cas où il y a plusieurs classes fermées se pose la question de savoir dans quelle classe la chaîne de Markov va ultimement être « bloquée ». Définition.
Chaînes de Markov (et applications)
22 févr. 2021 En particulier étant donné Q une matrice stochastique
3 Mesures invariantes
Fin du cours sur les chaînes de Markov. 3 Mesures invariantes. Dans toute cette partie on supposera a priori la chaîne de Markov (Xn)n?0 irréductible.
Classification des états de la Chaîne de Markov Classification des
ergodiques. ? Pour toute chaîne de Markov irréductible et ergodique il existe une distribution stationnaire dont la distribution de ses états.
[PDF] CHAÎNES DE MARKOV - Institut de Mathématiques de Bordeaux
Soit Xn est une chaîne de Markov de matrice de transition P Une chaîne apériodique est une chaîne de dont tous les états sont apériodiques
[PDF] Chaînes de Markov
Une chaîne de Markov finie est dite apériodique si la période de sa matrice de transition est 1 On peut montrer que si la période d'une matrice
[PDF] CHAÎNES DE MARKOV - ceremade
CHAÎNES DE MARKOV Spécialité : INGENIEUR 1ère année Béatrice de Tilière La partie “Rappels de probabilités” est basée sur des notes écrites en
[PDF] Chaînes de Markov (et applications)
22 fév 2021 · On appelle graphe d'une chaîne de Markov (ou d'une matrice de transition ) le graphe dont les sommets sont les états possibles et étant donné x
[PDF] Chapitre 8 Chaˆ?nes de Markov - DI ENS
Si d = 1 la matrice de transition et la cha?ne sont dites apériodiques Théor`eme 8 1 10 Soit P une matrice stochastique irréductible de période d Alors
[PDF] Chaînes de Markov - Institut Camille Jordan
chaînes de Markov irréductibles et apériodiques Exercice 70 Reprendre tous les exemples de noyaux de transition vus précédemment et étudier leur période
[PDF] Introduction aux chaines de Markov - CERMICS
Soit P une matrice stochastique sur E Une suite de variables aléatoires (Xnn ? N) `a valeurs dans E est appelée cha?ne de Markov de matrice de transition P
[PDF] Chaînes de Markov
On notera (?A P?) l'espace probabilisé adapté à la chaîne de Markov homo- gène de matrice de transition P donnée et de loi initiale ? (? probabilité donnée
[PDF] Chaînes de Markov
Si Pn(xy) = P(Xn+1 = yXn = x) ne dépend pas de n on parle de chaîne de Markov homogène Dans ce cas la matrice P obtenue est stochastique A Popier (ENSAI)
[PDF] Les cha?nes de Markov - Loria
Pr(Xn+1 = jXn = i) = pn(i j) est la probabilité de transition de l'etat i `a l'etat j Remarque : on ne considérera que des cha?nes homog`enes i e telles
Quel est le principe Sous-jacent de la technique des chaines de Markov ?
Si une chaîne de Markov est irréductible et si son espace d'états est fini, tous ses états sont récurrents positifs. La loi forte des grands nombres est alors en vigueur. Plus généralement, tous les éléments d'une classe finale finie sont récurrents positifs, que l'espace d'états soit fini ou bien infini dénombrable.C'est quoi une chaîne de Markov ergodique ?
est indépendant de l'état de départ. Pour les chaînes ergodiques, on demande simplement que tout état soit atteignable depuis tout autre, mais le nombre de pas n'est pas nécessairement fixé.Comment calculer la période d'une chaîne de Markov ?
Cela conduit au calcul suivant : P(X2 = s/X0 = m) = P(X2 = s/X1 = m) · P(X1 = m/X0 = m) + P(X2 = s/X1 = s) · P(X1 = s/X0 = m) = 0,15 · 0,0,55 + 0,15 · 0,1=0,0975. La cha?ne n'est pas périodique comme on peut le voir facilement sur son diagramme en points et fl`eches.- = P(Xn+1 = yXn = xn). Cette preuve permet de montrer rigoureusement que la marche aléatoire sur Zd est bien une chaîne de Markov. Dans le monde déterministe, cela revient à étudier les suites (xn)n?0 définies par ré- currence de la manière suivante : xn+1 = f(xn,n).
Chaˆınes de Markov
F. Sur - ENSMN
Introduction
Vocabulaire
Chaˆınes de Markov
Chaˆınes r´eductibles /irr´eductibles
Chaˆınes p´eriodiques /ap´eriodiques
Comportement
asymptotiqueComportement
asymptotique des chaˆınes ergodiquesNotion d"ergodicit´e
Th´eor`eme "descoupes"
Comportement
asymptotique des chaˆınes absorbantesConclusionCours de Tronc Commun Scientifique
Recherche Op´erationnelle
Les chaˆınes de Markov
Fr´ed´eric Sur
´Ecole des Mines de Nancy
www.loria.fr/≂sur/enseignement/RO/1/26Chaˆınes de Markov
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asymptotiqueComportement
asymptotique des chaˆınes ergodiquesNotion d"ergodicit´e
Th´eor`eme "descoupes"
Comportement
asymptotique des chaˆınes absorbantes ConclusionLes chaˆınes de Markov1Introduction2Vocabulaire
Chaˆınes de Markov
Chaˆınes r´eductibles / irr´eductiblesChaˆınes p´eriodiques / ap´eriodiques
3Comportement asymptotique
4Comportement asymptotique des chaˆınes ergodiques
Notion d"ergodicit´e
Th´eor`eme "des coupes"
5Comportement asymptotique des chaˆınes absorbantes
6Conclusion
2/26Chaˆınes de Markov
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asymptotiqueComportement
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Th´eor`eme "descoupes"
Comportement
asymptotique des chaˆınes absorbantesConclusionExemple m´et´eorologique
Aujourd"hui il y a du soleil / il pleut.
Quel temps fera-t-il demain?
Mod´elisation: probabilit´es detransition
Pr ?Xn+1= S|Xn= S?= 0,9 Pr?Xn+1= S|Xn= P?= 0,5Pr?Xn+1= P|Xn= S?= 0,1 Pr?Xn+1= P|Xn= P?= 0,5
Matrice de transition :P=?0,9 0,1
0,5 0,5?
Repr´esentation:
S0,9??0,1??P
0,5??0.5??3/26Chaˆınes de Markov
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Th´eor`eme "descoupes"
Comportement
asymptotique des chaˆınes absorbantesConclusionPr´ediction du temps
Initialement il fait beau.X0= S.
R´ealisations possibles de (Xn) :
1)X0= S,X1= S,X2= P,X3= S,X4= S...
2)X0= S,X1= P,X2= S,X3= S,X4= P...Important: le temps qu"il fera `a l"instantn+ 1 ne d´epend
que du temps `a l"instantn.Distribution deXn:πn=?Pr(Xn= S),Pr(Xn= P)?Formule des probabilit´es totales :
Pr(Xn+1= S) = Pr(Xn+1= S etXn= S)+Pr(Xn+1= S etXn= P) = Pr(Xn= S)·Pr(Xn+1= S|Xn= S) +Pr(Xn= P)·Pr(Xn+1= S|Xn= P)
Conclusion:πn+1=πn·P.Exemple:π0=?1 0?,π1=?0,9 0,1?2=π1·P=π0·P2=?0,86 0,14?
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Th´eor`eme "descoupes"
Comportement
asymptotique des chaˆınes absorbantesConclusion´
Etat stationnaire du temps?
n=πn-1·P=π0·Pn Question 1: est-ce queπnconverge lorsquen→+∞?(vers unedistribution stationnaireπ?)Question 2:π?est-elle unique?Question 3: quelle est la typologie des chaˆınes pour
lesquelles on peut pr´evoir le comportement deπn?Ici :π?existe, est unique, et vaut?0,833 0,167?
Veut dire : danstjours (assez grand), il y a 83% de chance qu"il fasse soleil (quelque soit le temps actuel). On pourra aussi dire (grˆace auth´eor`eme ergodique, cf poly) : en moyenne, il fait beau 83% des jours.5/26Chaˆınes de Markov
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asymptotique des chaˆınes ergodiquesNotion d"ergodicit´e
Th´eor`eme "descoupes"
Comportement
asymptotique des chaˆınes absorbantes ConclusionLes chaˆınes de Markov1Introduction2Vocabulaire
Chaˆınes de Markov
Chaˆınes r´eductibles / irr´eductiblesChaˆınes p´eriodiques / ap´eriodiques
3Comportement asymptotique
4Comportement asymptotique des chaˆınes ergodiques
Notion d"ergodicit´e
Th´eor`eme "des coupes"
5Comportement asymptotique des chaˆınes absorbantes
6Conclusion
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asymptotique des chaˆınes absorbantesConclusionChaˆınes de Markov
SoitEun ensemble fini (ou d´enombrable) d"´etats.D´efinition Une suite de variables al´eatoires (Xn) `a valeurs dansEt.q. :Pr(Xn+1=j|X0=i0,...,Xn=i) = Pr(Xn+1=j|Xn=i)
est unechaˆıne de Markov.D´efinitionPr(Xn+1=j|Xn=i) =pn(i,j) est laprobabilit´e de
transitionde l"´etati`a l"´etatj.Remarque: on ne consid´erera que des chaˆıneshomog`enes
i.e. telles quepn(i,j) =pi,j. SiEfini,P= (pi,j) est lamatrice de transitionde (Xn).7/26Chaˆınes de MarkovF. Sur - ENSMN
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asymptotiqueComportement
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