中華料理店過程とは? わかりやすく解説

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中華料理店過程

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2024/01/13 08:56 UTC 版)

確率論において、中華料理店過程(ちゅうかりょうりてんかてい、: Chinese restaurant process)とは離散確率過程の一種で、各時刻nにおいて集合{1,2,…,n}の分割Bnが次のようなルールで決定されるようなものを指す。時刻n=1では、B1={1}であり、時刻nでの分割Bnから時刻n+1における分割Bn+1が次のように定まる。

  1. Bnm個の部分からなるとき、各部分の大きさを|bi|, i=1,...,mとするなら、|bi|/(n+1)の確率でbin+1が追加される。
  2. 確率 1 / (n+1)で、大きさが1でn+1のみを含むものが新たな部分として追加される。

このような計算によりランダムに生成された分割は{1,...,n}のラベルを付け直しても、その分割が生成される確率が変化しない。

定義

無限にたくさんの円卓が並べられた中華料理店を考える。各々の円卓もまた無限にたくさんの人が座ることが出来るものとする。1番目の客が店に入ってくると、その客はまだ誰も座っていない円卓に確率1で座る。ある時刻n+1で現れるn+1番目の客は店内を見回し、より多くの人が座っている円卓に高確率で座ろうとする、あるいはまだ誰も座っていないテーブルに座ることもあるだろう。各々のテーブルが店にやってきた客の分割を与えるものだと考えたものが中華料理店過程の考え方である。前述の定義により与えられた分割Bnがとある分割Bと等しくなる確率は次の式で与えられる。

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