应用数学期末整理

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  • 1. 随机游动模型
    • 1.1 经过 n 步以后的位置特征
      • 1.1.1 一维概率分布
      • 1.1.2 例题
    • 1.2 经过n步返回原点的概率
    • 1.3 第一次返回原点的概率
  • 2. 马尔可夫链
    • 2.1 状态分析
    • 2.2 例题
      • 2.2.1 天气预报问题
      • 2.2.2 带有两个吸收壁的随机游动
      • 2.2.3 赌徒问题
  • 3. 泊松过程
    • 3.1 第一个事件到达时间的概率密度
    • 3.2 第 n 个事件到达时间 t 的概率密度
    • 3.3 非齐次泊松过程*
  • 4. 马尔可夫过程
    • 4.1 机器维修问题
    • 4.2 排队问题
      • 4.2.1 无限队长
      • 4.2.2 有限队长
  • 5. 非线性优化
    • 5.1 凸函数
    • 5.2 线搜索技术
    • 5.2.1 0.618法
      • 5.2.2 进退法
    • 5.3 牛顿法
    • 5.3.1 基本牛顿法
    • 5.3.2 牛顿-最速下降混合算法
    • 5.5 最小二乘法
    • 5.6 KT条件求最优性条件
    • 5.7 罚函数
      • 5.7.1 内点法
      • 5.7.2 外罚函数法

1. 随机游动模型

1.1 经过 n 步以后的位置特征

1.1.1 一维概率分布

若质点移动 n 步后到达η n= m 的位置,则所有的移动中,正方向移动 n + m 2 \frac{n + m}{2} 2n+m 步,反方向移动 n − m 2 \frac{n - m}{2} 2nm
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这里的在这里插入图片描述是组合数C(n+m)/2n
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1.1.2 例题

1.在这里插入图片描述
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1.2 经过n步返回原点的概率

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1.3 第一次返回原点的概率

第 2n 步第一次返回原点的概率记作:
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2. 马尔可夫链

2.1 状态分析

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如图所示,状态2出发后不能返回自身,所以2是非常返态
在这里插入图片描述

2.2 例题

2.2.1 天气预报问题

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2.2.2 带有两个吸收壁的随机游动

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2.2.3 赌徒问题

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3. 泊松过程

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均值:E{N(t)}=λt
方差:D{N(t)}=λt
自相关函数:在这里插入图片描述
自协方差函数:在这里插入图片描述

3.1 第一个事件到达时间的概率密度

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3.2 第 n 个事件到达时间 t 的概率密度

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3.3 非齐次泊松过程*

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例题:
1.
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2.
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4. 马尔可夫过程

4.1 机器维修问题

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4.2 排队问题

在这里插入图片描述

4.2.1 无限队长

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应用数学期末整理_第24张图片应用数学期末整理_第25张图片
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4.2.2 有限队长

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5. 非线性优化

5.1 凸函数

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5.2 线搜索技术

5.2.1 0.618法

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5.2.2 进退法

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5.3 牛顿法

5.3.1 基本牛顿法

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5.3.2 牛顿-最速下降混合算法

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5.5 最小二乘法

二次多项式
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5.6 KT条件求最优性条件

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例题:
1.
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5.7 罚函数

5.7.1 内点法

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例题:
1.
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5.7.2 外罚函数法

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例题:
1.
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