끝나는 구역이 있어도, 두 구역만 계속 오갈 수 있어요

종료 구역이 있어도 어떤 출발점에서는 그곳으로 갈 수 없는 모형이에요. 두 구역 안에서만 계속 오가는 묶음을 표시하고, 종료 확률을 나타내는 식의 해와 실제 이동에서 끝날 확률을 구별해요.

녹지와 건물 사이를 지나는 실제 철도 선로

사진: Rajani Gairshail · CC BY-SA 4.0 · 원본 출처

구역0에 도착하면 종료해요.1에서는2로,2에서는1로 항상 옮겨요.3에서는0이나1로 각각확률1/2로 옮겨요. 이동 규칙은 현재 구역만으로 정해져요.3에서 시작하면 언젠가 끝날 확률이1일까요? h_i를 i에서 시작한 종료확률이라 해 볼까요?

현재 다음 구역 확률
0 0(종료) 1
1 2 1
2 1 1
3 0 또는1 각각1/2
h0=1,h1=h2,h2=h1,h3=1+h12.h_0=1,\quad h_1=h_2,\quad h_2=h_1,\quad h_3=\frac{1+h_1}{2}.

3에서 첫 이동이0이면 끝나고1이면1과2만 영원히 오가요. 따라서 실제 h₁=h₂=0,h₃=1/2입니다. 종료상태0이 있다는 사실만으로 닫힌 묶음{1,2}를 빠져나갈 길이 생기지는 않아요.

(h1,h2,h3)=(0,0,1/2),식만으로는 (q,q,(1+q)/2) (0≤q≤1).(h_1,h_2,h_3)=(0,0,1/2),\qquad \text{식만으로는 }(q,q,(1+q)/2)\ (0\le q\le1).

점화식과 확률범위만 만족하는 q를 임의로 골라도 실제 종료확률이 되지는 않아요. 실제 사건을 보면1과2에서0으로 가는 경로가 전혀 없어 q=0으로 결정돼요.

원문의 유한 흡수연쇄는 모든 출발 상태에서 어떤 흡수상태로 갈 수 있다는 조건을 포함해요. 현재 표에는 흡수상태는 있어도 그 정의를 만족하는 연쇄가 아니에요. 분모나 확률 합의 계산이 틀린 것이 아니라 도달 조건이 빠졌어요.

종료확률 점화식을 쓰기 전에 닫힌 묶음을 표시해 봐요. 기존 변환의 비증가량만으로 종료를 결론 내리는 문제와 달리, 이 글은 흡수 경계가 있어도 확률식에 남는 자유해가 실제 사건을 대신할 수 없는 이유를 찾아요.

착안 원문: Grinstead and Snell, Introduction to Probability: sections 11.2 and 12.2. 수치·표·문항·풀이를 새로 만든 교육용 모형이며 원문 자료의 실제 관측값을 보고한 것이 아니에요.

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