随机过程与排队论(二)

news2024/11/20 13:24:02

随机试验

如果一个试验E满足下列条件,就称此试验为随机试验:

  1. 在相同条件下可以重复进行。
  2. 每次试验的结果不止一个,并且能事先明确知道试验的所有结果。
  3. 一次试验结束之前,不能确定哪一个结果会出现。

样本空间、随机事件体

随机试验E的每一个最简单的实验结果,称为样本点,记为w。全体样本点构成的集合称为样本空间,记为Ω。
样本空间Ω的子集组成的集类F,如果满足以下条件,就称为随机事件体:

  1. Ω∈F
  2. 若A∈F,则A的反∈F。
  3. 若Ai∈F,则Ai的∪∈F。

随机事件体F的任意元素A称为随机事件;仅含一个样本点的事件称为基本事件;样本空间和随机事件体的二元体称为可测空间。

符号表示

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古典概率空间

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常见的随机变量及其分布

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泊松分布:在理论和应用上都很重要,例如,在单位时间内,某电话交换台接到的电话呼叫总次数;到达某服务台的顾客数;某放射源放射的粒子数;某自动控制系统损坏的元件个数。
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常见随机变量的数学期望和方差

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协方差

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二维随机变量(X,Y)的协方差矩阵

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协方差矩阵是对称矩阵。

经典排队系统的符号表示方法

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经典排队系统的符号表示

  • M/M/c/∞:输入过程是泊松流,服务时间服从负指数分布,有c个服务台平行服务,容量为无穷的等待制系统。
  • M/G/1/∞:输入过程是泊松流,服务时间独立、服从一般概率分布,只有1个服务台,容量无穷的等待制系统。

某火车站一个售票窗口,若到达该窗口购票的顾客按泊松流到达,平均每分钟到达1人,假定售票时间服从负指数分布,每分钟可售2人。

某打字室有2个打字员独立打字,假定每个打字员打一份文稿的时间都服从指数分布,平均20分钟。又假定文稿以泊松流到达,平均每小时到达5份,求系统到达平稳时。

假定某电影网站有3台服务器,其中有2台备用,只有一个维修工人。如果服务器正常工作时间服从指数分布,平均2天,而调整维修一台服务器的时间是负指数分布,平均1天。求网站正常运转的概率以及停机网站无法运转的概率。

某计算中心的信息交换站接收到的信息流为泊松流,每秒钟到达15份信息,信息从交换站输出服从指数分布,平均每秒钟20份,试求,若缓冲器的存储空间可存储4份信息,则平稳时的概率分布,信息损失的概率,信息交换站的平均信息数,缓冲器中的平均信息数。

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