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数学代写|随机过程Stochastic Porcesses代考|STATS217 The Poisson process

如果你也在 怎样代写随机过程Stochastic Porcesses STATS217这个学科遇到相关的难题,请随时右上角联系我们的24/7代写客服。随机过程Stochastic Porcesses在概率论和相关领域,是一个数学对象,通常被定义为一个随机变量系列。随机过程被广泛用作系统和现象的数学模型,这些系统和现象似乎以随机的方式变化。这方面的例子包括细菌种群的生长,由于热噪声而波动的电流,或气体分子的运动。随机过程在许多学科中都有应用,如生物学、化学、生态学、 神经科学、 物理学、图像处理、信号处理、控制理论、信息理论、计算机科学、密码学和电信。 此外,金融市场中看似随机的变化也促使人们在金融领域广泛使用随机过程。

随机过程Stochastic Porcesses应用和对现象的研究反过来又激发了新的随机过程的提出。这类随机过程的例子包括维纳过程或布朗运动过程,路易-巴舍利耶用来研究巴黎证券交易所的价格变化,以及A.K.埃朗用来研究一定时期内发生的电话数量的泊松过程。 这两个随机过程被认为是随机过程理论中最重要和最核心的,并且在巴切莱特和埃朗之前和之后,在不同的环境和国家中被反复和独立地发现了。

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We already mentioned the Poisson process in Chapters 2 and 3 . It is a particular continuous-time Markov chain. In Chapter 4, we asserted that the Wiener process and the Poisson process are the two most important stochastic processes for applications. The Poisson process is notably used in the basic queueing models.

The Poisson process, which will be denoted by ${N(t), t \geq 0}$, is also a pure birth process (see Subsection 3.3.4). That is, $N(t)$ designates the number of births (or of events, in general) that occurred from 0 up to time $t$. A process of this type is called a counting process.

Definition 5.1.1. Let $N(t)$ be the number of events that occurred in the interval $[0, t]$. The stochastic process ${N(t), t \geq 0}$ is called a counting process.
Counting processes have the following properties, which are deduced directly from their definition.

Properties. i) $N(t)$ is a random variable whose possible values are $0,1, \ldots$.
ii) The function $N(t)$ is nondecreasing: $N\left(t_2\right)-N\left(t_1\right) \geq 0$ if $t_2>t_1 \geq 0$. Moreover, $N\left(t_2\right)-N\left(t_1\right)$ is the number of events that occurred in the interval $\left(t_1, t_2\right]$

数学代写|随机过程Stochastic Porcesses代考|The telegraph signal

As we did with the Brownian motion and in Examples 5.1.4 and 5.1.5, we can define stochastic processes from a Poisson process. An interesting particular transformation of the Poisson process is the telegraph signal ${X(t), t \geq 0}$, defined as follows:
$$
X(t)=(-1)^{N(t)}=\left{\begin{aligned}
1 & \text { if } N(t)=0,2,4, \ldots \
-1 & \text { if } N(t)=1,3,5, \ldots
\end{aligned}\right.
$$
An example of a trajectory of a telegraph signal is shown in Fig. 5.2.
Remark . Note that $X(0)=1$, because $N(0)=0$. Thus, the initial value of the process is deterministic. To make the starting point of the process random, we can simply multiply $X(t)$ by a random variable $Z$ that is independent of $X(t)$, for all $t$, and that takes on the value 1 or $-1$ with probability $1 / 2$. It is as if we tossed a fair coin at time $t \geq 0$ to determine whether $X(t)=1$ or $-1$.
The process ${Y(t), t \geq 0}$, where $Y(t):=Z \cdot X(t)$, for all $t \geq 0$, is called a random telegraph signal. We may write that $Z=Y(0)$. Moreover, to be precise, we then use the expression semirandom telegraph signal to designate the process ${X(t), t \geq 0}$. We already encountered the random telegraph signal in Example 2.3.2.

To obtain the distribution of the random variable $X(t)$, it suffices to calculate
$$
\begin{aligned}
P[X(t)=1] &=\sum_{k=0}^{\infty} P[N(t)=2 k]=\sum_{k=0}^{\infty} e^{-\lambda t} \frac{(\lambda t)^{2 k}}{(2 k) !} \
&=e^{-\lambda t} \frac{e^{\lambda t}+e^{-\lambda t}}{2}=\frac{1+e^{-2 \lambda t}}{2} \quad \forall t \geq 0
\end{aligned}
$$
because
$$
\cosh \lambda t:=\frac{e^{\lambda t}+e^{-\lambda t}}{2}=\sum_{k=0}^{\infty} \frac{(\lambda t)^{2 k}}{(2 k) !}
$$

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随机过程代写

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我们已经在第 2 章和第 3 章中提到了泊松过程。它是一个特殊的连续时间马尔可夫链。在第 4 章中,我们断言维纳过程和泊松过程是应用中最重要的两个随机过 程。泊松过程主要用于基本排队模型。
泊松过程,记为 $N(t), t \geq 0$, 也是一个纯粹的诞生过程seeSubsection3.3.4. 那是, $N(t)$ 指定出生人数orofevents, ingeneral从 0 到 time 发生的 $t$. 这种类型的过 程称为计数过程。
定义 5.1.1。让 $N(t)$ 是间隔内发生的事件数 $[0, t]$. 随机过程 $N(t), t \geq 0$ 称为计数过程。 计数过程具有以下属性,这些属性直接从它们的定义中推导出来。
特性。一世) $N(t)$ 是一个随机变量,其可能的值为 $0,1, \ldots$.
ii) 功能 $N(t)$ 是非递减的: $N\left(t_2\right)-N\left(t_1\right) \geq 0$ 如果 $t_2>t_1 \geq 0$. 而且, $N\left(t_2\right)-N\left(t_1\right)$ 是区间内发生的事件数 $\left(t_1, t_2\right]$


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正如我们在布朗运动和示例 5.1.4和 $5.1 .5$ 中所做的那样,我们可以从泊松过程定义随机过程。泊松过程的一个有趣的特殊变换是电报信号 $X(t), t \geq 0$ ,定义如下: $\$ \$$ $X t=-1^{\wedge}{\mathrm{Nt}}=\backslash$ 左 {
1 if $N(t)=0,2,4, \ldots-1 \quad$ if $N(t)=1,3,5, \ldots$
正确的。
$\$ \$$
图 $5.2$ 显示了电报信号轨迹的示例。
评论。注意 $X(0)=1$ ,因为 $N(0)=0$. 因此,过程的初始值是确定性的。为了使过程的起点随机,我们可以简单地乘以 $X(t)$ 通过一个随机变量 $Z$ 那是独立于 $X(t)$ ,对所有人 $t$, 取值为 1 或 $-1$ 有概率 $1 / 2$. 就好像我们一次抛出一枚公平的硬币 $t \geq 0$ 确定是否 $X(t)=1$ 或者 $-1$.
过程 $Y(t), t \geq 0$ ,在哪里 $Y(t):=Z \cdot X(t)$ ,对所有人 $t \geq 0$, 称为随机电报信昊。我们可以䢒样写 $Z=Y(0)$. 此外,准确地说,我们然后使用表达式半随机电报 信昊来指定过程 $X(t), t \geq 0$. 我们已经在示例 $2.3 .2$ 中遇到过随机电报信号。
获得随机变量的分布 $X(t)$, 足以以计算
$$
P[X(t)=1]=\sum_{k=0}^{\infty} P[N(t)=2 k]=\sum_{k=0}^{\infty} e^{-\lambda t} \frac{(\lambda t)^{2 k}}{(2 k) !} \quad=e^{-\lambda t} \frac{e^{\lambda t}+e^{-\lambda t}}{2}=\frac{1+e^{-2 \lambda t}}{2} \quad \forall t \geq 0
$$
因为
$$
\cosh \lambda t:=\frac{e^{\lambda t}+e^{-\lambda t}}{2}=\sum_{k=0}^{\infty} \frac{(\lambda t)^{2 k}}{(2 k) !}
$$

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微观经济学代写

微观经济学是主流经济学的一个分支,研究个人和企业在做出有关稀缺资源分配的决策时的行为以及这些个人和企业之间的相互作用。my-assignmentexpert™ 为您的留学生涯保驾护航 在数学Mathematics作业代写方面已经树立了自己的口碑, 保证靠谱, 高质且原创的数学Mathematics代写服务。我们的专家在图论代写Graph Theory代写方面经验极为丰富,各种图论代写Graph Theory相关的作业也就用不着 说。

线性代数代写

线性代数是数学的一个分支,涉及线性方程,如:线性图,如:以及它们在向量空间和通过矩阵的表示。线性代数是几乎所有数学领域的核心。

博弈论代写

现代博弈论始于约翰-冯-诺伊曼(John von Neumann)提出的两人零和博弈中的混合策略均衡的观点及其证明。冯-诺依曼的原始证明使用了关于连续映射到紧凑凸集的布劳威尔定点定理,这成为博弈论和数学经济学的标准方法。在他的论文之后,1944年,他与奥斯卡-莫根斯特恩(Oskar Morgenstern)共同撰写了《游戏和经济行为理论》一书,该书考虑了几个参与者的合作游戏。这本书的第二版提供了预期效用的公理理论,使数理统计学家和经济学家能够处理不确定性下的决策。

微积分代写

微积分,最初被称为无穷小微积分或 “无穷小的微积分”,是对连续变化的数学研究,就像几何学是对形状的研究,而代数是对算术运算的概括研究一样。

它有两个主要分支,微分和积分;微分涉及瞬时变化率和曲线的斜率,而积分涉及数量的累积,以及曲线下或曲线之间的面积。这两个分支通过微积分的基本定理相互联系,它们利用了无限序列和无限级数收敛到一个明确定义的极限的基本概念 。

计量经济学代写

什么是计量经济学?
计量经济学是统计学和数学模型的定量应用,使用数据来发展理论或测试经济学中的现有假设,并根据历史数据预测未来趋势。它对现实世界的数据进行统计试验,然后将结果与被测试的理论进行比较和对比。

根据你是对测试现有理论感兴趣,还是对利用现有数据在这些观察的基础上提出新的假设感兴趣,计量经济学可以细分为两大类:理论和应用。那些经常从事这种实践的人通常被称为计量经济学家。

Matlab代写

MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。

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