Lecture Networking theory & fundamentals - Chapter 6

The following will be discussed in this chapter: Time-Reversal of Markov Chains, reversibility, truncating a reversible markov chain, burke’s theorem, queues in tandem. | Lecture Networking theory & fundamentals - Chapter 6 TCOM 501: Networking Theory & Fundamentals Lecture 6 February 19, 2003 Prof. Yannis A. Korilis 1 6-2 Topics Time-Reversal of Markov Chains Reversibility Truncating a Reversible Markov Chain Burke’s Theorem Queues in Tandem 6-3 Time-Reversed Markov Chains {Xn: n=0,1, } irreducible aperiodic Markov chain with transition probabilities Pij ∑ ∞ j =0 Pij = 1, i = 0,1,. Unique stationary distribution (πj > 0) if and only if: π j = ∑ i =0 π i Pij , ∞ j = 0,1,. Process in steady state: Pr{ X n = j} = π j = lim Pr{ X n = j | X 0 = i} n →∞ Starts at n=-∞, that is {Xn: n = ,-1,0,1, } Choose initial state according to the stationary distribution How does {Xn} look “reversed” in time? 6-4 Time-Reversed Markov Chains Define Yn=Xτ-n, for arbitrary τ>0 {Yn} is the reversed process. Proposition 1: {Yn} is a Markov chain with transition probabilities: π j Pji Pij* = , i, j = 0,1,. πi {Yn} has the same stationary distribution πj with the forward chain {Xn} 6-5 Time-Reversed Markov Chains Proof of Proposition 1: Pij* = P{Ym = j | Ym −1 = i, Ym − 2 = i2 , , Ym − k = ik } = P{ X τ − m = j | X τ − m +1 = i, X τ − m + 2 = i2 , , X τ − m + k = ik } = P{ X n = j | X n +1 = i, X n + 2 = i2 , , X n + k = ik } P{ X n = j , X n +1 = i, X n + 2 = i2 , , X n + k = ik } = P{ X n +1 = i, X n + 2 = i2 , , X n + k = ik } P{ X n + 2 = i2 , , X n + k = ik | X n = j , X n +1 = i}P{ X n = j , X n +1 = i} = P{ X n + 2 = i2 , , X n + k = ik | X n +1 = i}P{ X n +1 = i} P{ X n = j , X n +1 = i} = = P{ X n = j | X n +1 = i} = P{Ym = j | Ym −1 = i} P{ X n +1 = i} P{ X n +1 = i | X n = j}P{ X n = j} Pji π j = = P{ X n +1 = i} πi π j Pji ∑ i =0 π P = ∑ i =0 πi = π j ∑ i =0 Pji = π j ∞ * ∞ ∞ i ij πi 6-6 Reversibility Stochastic process {X(t)} is called reversible if (X(t1), X(t2), , X(tn)) and

Không thể tạo bản xem trước, hãy bấm tải xuống
TÀI LIỆU MỚI ĐĂNG
Đã phát hiện trình chặn quảng cáo AdBlock
Trang web này phụ thuộc vào doanh thu từ số lần hiển thị quảng cáo để tồn tại. Vui lòng tắt trình chặn quảng cáo của bạn hoặc tạm dừng tính năng chặn quảng cáo cho trang web này.