phase-type distributionとは? わかりやすく解説

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相型分布

読み方そうがたぶんぷ
【英】:phase-type distribution

連続時間有限状態吸収マルコフ連鎖吸収されるまでの時間が従う分布

 状態 0 が吸収状態,状態 i \in M =\{1,2,\ldots,M\}\,一時的状態である連続時間有限状態吸収マルコフ連鎖 X(t)\,考える.このとき X(t)\,推移率行列



\left(\begin{array}{cc}
0 & 0 \\
-\mathbf{T} \mathbf{e} & \mathbf{T}
\end{array}
\right)

の形に書ける.ただし \mathbf{e}すべての要素が 1 の列ベクトルである.このマルコフ連鎖初期状態分布(0, \mathbf{\alpha}) としたとき,X(t)\,吸収されるまでの時間(0,\infty) 上の確率分布定め,これを表現(\mathbf{\alpha}, \mathbf{T}) をもつ相型分布(phase-type distribution)という.以下ではマルコフ連鎖 X(t)\,一時的状態を相と呼ぶ.

 定義より,表現 (\mathbf{\alpha}, \mathbf{T})\, をもつ相型分布の分布関数F(x) = 1 - \mathbf{\alpha} \exp(\mathbf{T} x) \mathbf{e} となり,その平均\mathbf{\alpha} (-\mathbf{T})^{-1}\mathbf{e} である.相の数 M十分に大きく取ることにより,相型分布は (0,\infty)定義されあらゆる確率分布任意の精度近似できることが知られており,指数分布アーラン分布超指数分布など,待ち行列頻繁に用いられる確率分布特別な場合として含む.


「phase-type distribution」の例文・使い方・用例・文例

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