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极化码数学原理(二)-Adapted Process

2023-07-12 11:08 作者:乐吧的数学  | 我要投稿

(录制的视频在:https://www.bilibili.com/video/BV13m4y1E7Bx/)

定义在概率空间  (%5COmega%2C%20F%2C%20P)上的一个 Filtration 域流,如果有一个对应的随机过程,使之随机过程中每个时刻的随机变量,在域流中对应的子空间上可以计算概率(可测的),则称这个随机过程是 Adapted 于这个域流。


事件空间 F 的多个子集(子空间),满足一定条件就构成了域流 Filtration。


我们以抽取 1 到 10 的 10个自然数,抽 1 次,我们已知每个数被抽取到的概率为 1/10。


则样本空间 %5COmega%3D%5C%7B1%2C2%2C3%2C4%2C5%2C6%2C7%2C8%2C9%2C10%5C%7D


事件空间就是 F_3%3DF,总共由 2%5E%7B10%7D%3D1024 个元素组成


概率测度 P= 1/10.




第 0 天,没有告诉任何关于抽取结果的信息,则这个时候,定义随机变量为 X_0, 子事件空间为 F_0%3D%5C%7B%5Cphi%2C%20%5COmega%20%5C%7D, 对应的是“没有抽取,或者 抽取了但是没有告诉结果”。


第1天,告诉抽取的结果的奇偶,则这个时候定义随机变量为 X_1, 子事件空间为 F_1%3D%5C%7B%5Cphi%2C%20%5COmega%2C%20A_%7Bodd%7D%2C%20A_%7Beven%7D%5C%7D, 其中 


A_%7Bodd%7D%20%3D%20%5C%7B1%2C3%2C5%2C7%2C9%5C%7D 和 A_%7Beven%7D%20%3D%20%5C%7B2%2C4%2C6%2C8%2C10%5C%7D


第2天,告诉抽取的结果的被 4 除后的余数,则这个时候定义随机变量为 X_2,  以及:

A_1%20%3D%20%5C%7B1%2C5%2C9%5C%7D%20%20%5C%5C%0A%0AA_2%20%3D%20%5C%7B2%2C6%2C10%5C%7D%20%20%5C%5C%0A%0AA_3%20%3D%20%5C%7B3%2C7%5C%7D%20%20%5C%5C%0A%0AA_0%20%3D%20%5C%7B4%2C8%5C%7D

则定义 子事件空间 F_2为由 A_1%2CA_2%2CA_3%2CA_0 生成的 %5Csigma 域.


第3天,告诉最终的抽取结果,定义随机变量为 X_3,则事件空间就是 F_3%3DF,总共由 2%5E%7B10%7D%3D1024 个元素组成。


%20%5C%7BF_0%2CF_1%2CF_2%2CF_3%5C%7D  就构成了一个域流,因为 F_0%20%5Csubset%20F_1%20%5Csubset%20F_2%20%5Csubset%20F_3


那么随机变量X_i 在对应的子事件空间 F_i 上都是可以计算概率的,即可测的。则称之为随机过程 X%3D%7BX_0%2CX_1%2CX_2%2CX_3%7D  在域流 %5C%7BF_0%2CF_1%2CF_2%2CF_3%5C%7D  是适应的(Adapted).






不是适应的,举出两个例子。


第一,没有构成域流 Filtration


仍然以上面的概率空间为例子。


第0天的随机变量不变,还是 X_0, 子事件空间是 F_0


第1天的随机变量不变,还是 X_1, 子事件空间是 F_1


第2天的随机变量 X_2, 告诉除以 3 的余数,则:

A_1%3D%5C%7B1%2C4%2C7%2C10%5C%7D%5C%5C%0A%0AA_2%3D%5C%7B2%2C5%2C8%5C%7D%20%5C%5C%0A%0AA_0%3D%5C%7B3%2C6%2C9%5C%7D

由这三个集合生成的 %5Csigma 域 F_2


第3天的随机变量不变,还是 X_3, 子事件空间是 F_3%3DF


虽然 X_i 在对应的 F_i上都能计算概率,但是,由于


F_1  与 F_2 之间没有构成包含关系,因此,无法构成域流。




第二,构成了域流,但是没有定义概率,或者说无法计算概率,即不可测。


则样本空间 %5COmega%3D%7B1%2C2%2C3%2C4%2C5%2C6%2C7%2C8%2C9%2C10%7D


事件空间就是 F%3D%5C%7B%20%5Cphi%2C%20%5COmega%2C%20A_%7Bodd%7D%2C%20A_%7Beven%7D%5C%7D


概率测度 P(A_%7Bodd%7D)%3D%201%2F3P(A_%7Beven%7D)%3D%202%2F3


那么最开始的除四余数的那个例子中,虽然有域流,但是,对于 X_2 和 X_3 是不能计算概率出来的,因此,不是可测的。


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