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Cadena de Markov de variables normalmente distribuidas

Supongamos que $(x_1, x_2, \dots)$ es una secuencia de variables aleatorias definidas como sigue.

$x_1 \sim \mathcal{N}(0,1)$ es decir, la distribución de $x_1$ es la distribución normal estándar.

$x_{n+1} \sim \mathcal{N}(\frac{x_n}{2}, 1)$ .

¿Cómo puedo determinar la probabilidad de que $\sum_n \frac{x_n}{\sqrt{n}}$ ¿converge?

Parece que se necesitan técnicas de la teoría de las cadenas de Markov y no estoy muy familiarizado con ellas. ¿Hay alguna sugerencia sobre cómo resolver este problema (o cómo empezar a pensar en él)?

Gracias.

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Puedes utilizar la ley de las expectativas iteradas para calcular $E[X_n]$ y $E[X_n^2]$ recursivamente (de hecho, utilizando la propiedad de Markov y asumiendo la independencia del pasado). También se puede obtener $E[X_nX_m]$ . Así que puedes calcular la varianza de tu suma.

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Gracias por su comentario. Perdona mi ignorancia pero ¿cómo conocer la varianza de la suma da la probabilidad de convergencia de la suma? Deben estar relacionados pero de momento no lo veo.

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Lo siento, llego un poco tarde al hilo. El problema es muy interesante. He repasado el comentario pero no veo por qué $X_i$ y $Y_j$ son independientes ( $X_i$ y $Y_i$ son, por supuesto, independientes). En realidad, no creo que sea correcto, $X_i$ sólo es independiente de $Y_i$ y siempre está correlacionado con $Y_j$ para $j>i$ .

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Michael Puntos 5270

El cálculo de elementos precisos como la media y la varianza le ayuda a "conocer" su proceso. Saber si la cola de tu proceso tiene una varianza que, por ejemplo, llega a cero, o a un número positivo, o al infinito, te da una idea y te ayuda a saber si es posible la convergencia en el sentido del "cuadrado medio". Por eso hice mi comentario anterior. En algunos casos, esta información también puede ayudar a determinar si la convergencia es "casi segura".

Problema de arranque relacionado:

Supongamos que $\{Y_n\}_{n=1}^{\infty}$ es una secuencia de variables aleatorias gaussianas i.i.d. $N(0,1)$ . ¿Puede decir qué pasa con $\sum_{i=1}^n Y_i/\sqrt{i}$ como $n \rightarrow\infty$ ?

Un poco más de estructura en su problema:

Puede ser útil ver su proceso como

$$ X_{n+1} = (1/2)X_n + Y_n \quad, \forall n \in \{1, 2, 3, ...\}$$

A partir de esto, puedes calcular las medias, las varianzas, $E[X_nX_m]$ cantidades, y hacer cualquier otra observación útil?

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Gracias de nuevo por su orientación. Estoy estudiando sus sugerencias. Por favor, hágamelo saber si lo que tengo son reasonable.For cada $n$ ,

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Gracias de nuevo por su orientación; soy bastante nuevo en este tema. Estoy estudiando sus sugerencias. Por favor, hágamelo saber si lo que tengo son razonables. Para cada $n$ Sé que $s_n=\sum^n_i Y_i/\sqrt{i} \sim N(0, \sum_i 1/i)$ por lo que la varianza de $s_n \rightarrow \infty$ ¿verdad? Esto significa que la secuencia s_n diverge, ¿verdad? Sin embargo, la variable aleatoria $X_{n+1} = (1/2)X_n + Y_n$ es un poco difícil para mí. Por ejemplo, si sé $X_1$ y $Y_1$ son independientes, entonces sé lo que $X_2$ es y puede calcular $E[X_2], Var[X_2] etc$ pero ¿está claro que $X_n$ y $Y_n$ ¿son independientes?

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Cometí un error al exponer el problema. Debería haber dicho: la distribución condicional de $x_{n+1}$ DADO $x_n$ es $N(x_n,/2 1)$ .

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