Autor Tema: Matriz de transición de una Cadena de Markov

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10 Marzo, 2015, 03:10 pm
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rmcmath

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Hola, disculpad no logro plantear el siguiente problema. Es de cadenas de Markov y busco encontrar la matriz de probabilidades de transición:

Se distibuyen tres bolas blancas y tres bolas negras entre dos urnas, de manera que cada urna contiene tres bolas. En cada iteración se extrae una bola de cada urna y se pasa a la otra urna. Sea \( X_n \) el número de bolas blancas en una de las urnas tras \( n \) iteraciones.

Gracias de antemano por vuestras aportaciones.

10 Marzo, 2015, 06:52 pm
Respuesta #1

Luis Fuentes

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Hola

Hola, disculpad no logro plantear el siguiente problema. Es de cadenas de Markov y busco encontrar la matriz de probabilidades de transición:

Se distibuyen tres bolas blancas y tres bolas negras entre dos urnas, de manera que cada urna contiene tres bolas. En cada iteración se extrae una bola de cada urna y se pasa a la otra urna. Sea \( X_n \) el número de bolas blancas en una de las urnas tras \( n \) iteraciones.

Gracias de antemano por vuestras aportaciones.


La matriz tiene términos con \( p_{ij}=P(X_n=j|X_{n-1}=i) \).

Entonces si \( i=0 \), es decir si hay cero bolas blancas en la urna (por tanto todas negras y las blancas en la otra) al sacar una bola y meter otra de la segunda urna necesariamente pasará a haber una bola blanca, es decir:

\( p_{01}=1 \) y \( p_{00}=p_{02}=p_{03}=0  \)

Si \( i=1 \), es decir, hay una bola blanca en la urna y dos negras. Tenemos:

- Quedaran cero blancas si sacamos la blanca y metemos una negra. Esto ocurre con probabilidad \( \dfrac{1}{3}\cdot \dfrac{1}{3}=\dfrac{1}{9} \) (el primer \( 1/3 \) es la probabildia de sacar la blanca y el segundo de meter la negra).

- Quedarán una blancas si sacamos la blanca y metemos una blanca o si sacamos una negra y metemos una negra. Esto ocurre con probabilidad \( \dfrac{1}{3}\cdot \dfrac{2}{3}+\dfrac{2}{3}\cdot \dfrac{1}{3}=\dfrac{4}{9} \).

- Quedarán dos blancas si sacamos una negra y metemos una blanca. Esto ocurre con probabilidad \( \dfrac{2}{3}\cdot \dfrac{2}{3}=\dfrac{4}{9} \).

 Por tanto:

\(  p_{10}=\dfrac{1}{9},\quad p_{11}=p_{12}=\dfrac{4}{9},\quad p_{13}=0 \)

 Las dos primeras filas de tu matriz son:

\(  \begin{pmatrix}{0}&{1}&{0}&{0}\\{1/9}&{4/9}&{4/9}&{0}\\{*}&{*}&{*}&{*}\\{*}&{*}&{*}&{*}\end{pmatrix} \)

 Continúa...

Saludos.

11 Marzo, 2015, 10:25 am
Respuesta #2

rmcmath

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Disculpa, solo una pregunta. ¿Eso es despues de n pasos o en el primer paso? Porque creo que dice despues de n pasos.

11 Marzo, 2015, 10:41 am
Respuesta #3

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Disculpa, solo una pregunta. ¿Eso es despues de n pasos o en el primer paso? Porque creo que dice despues de n pasos.

Esa matriz \( A \) es la  matriz de paso del estado \( n-1 \) al \( n \) y es lo que se llama matriz de transición del proceso de Markov.

Si quieres la matriz de transición del estado \( 0 \) al estado \( n \), entonces la matriz sería \( A^n. \). Para hallar esa potencia tendrías que diagonaliar la matriz por semejanza.

Saludos.

12 Marzo, 2015, 01:41 pm
Respuesta #4

rmcmath

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Disculpa, ya me di cuenta que pregunte una tontería. No había leído bien. Gracias de todas formas por tus comentarios.

Ya terminé la matriz de transición y me quedó esto:

\( P=\left(\begin{array}{cccc}
0 & 1 & 0 & 0\\
1/9 & 4/9 & 4/9 & 0\\
0 & 4/9 & 4/9 & 1/9\\
0 & 0 & 1 & 0
\end{array}\right) \)

Saludos y gracias.

12 Marzo, 2015, 04:07 pm
Respuesta #5

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Ya terminé la matriz de transición y me quedó esto:

\( P=\left(\begin{array}{cccc}
0 & 1 & 0 & 0\\
1/9 & 4/9 & 4/9 & 0\\
0 & 4/9 & 4/9 & 1/9\\
0 & 0 & 1 & 0
\end{array}\right) \)

Correcto.

Saludos.