随机过程期末题
- 格式:doc
- 大小:207.63 KB
- 文档页数:4
期末复习试题一、填空题1. 假设()0.4,P A =()0.7P A B =, 若A 与B 互不相容,则()________P B =; 若A 与B 相互独立,则()________P B =.2.设0<P (A )<1,0<P (B )<11=+)|()|(B A P B A P ,则A 与B 满足什么关系__________.3.设A 与B 为两个事件,()0.9P A =,()0.3P AB =,则()P AB =___________.4. 设()0.5P A =,()0.3P B =()0.2P B A =,则()P B A ⋃=___________. 5.设随机变量X 的分布率为{}7aP X k ==,( 1, 2, ,7k =)则常数a =_______.6.设随机变量X 的密度函数为, 01,()0, ax x f x <<⎧=⎨⎩其它.则常数a =_________7. 设X 和Y 是两个随机变量,且3(0,0)7P X Y ≥≥=,4(0)(0)7P X P Y ≥=≥=, 则{max(,)0}P X Y ≥= ______________8. 设随机变量()Xπλ,且已知[(1)(2)]1E X X --=,则λ=___________.9.设随机变量(,)XB n p 的二项分布,且()4,()3,E X D X ==则n =___,p =___10. 设X 服从2(,)N μσ,随σ增大,概率{}P X μσ-<的值________________. 11. 设X 服从(1,4)N ,则2()E X 为 ________________.12.设随机变量X 和Y 独立,且都服从(,1)N μ,若{1}0.5P X Y +≤=,则μ为____13.设随机变量X 和Y 独立,且X 服从(1,2)N ,Y 服从(0,1)N ,则23Z X Y =-+服从_________14. 设随机变量X 和Y 的数学期望分别为-2和2,方差分别为1和4,而相关系数为-0.5,则由切比雪夫不等式,有{||6}P X Y +≥≤_______________.15. 某人不断地掷骰子.设n X 表示前n 次抛掷中出现的最大点数,那么随机序列{},1n X n ≥的状态空间是____________________.16.设计数过程{(),0}N t t ≥是强度为λ的泊松过程,令00t =,则均值函数为_____,方差函数为_____.17.设{(),0}W t t ≥是以2σ为参数的维纳过程,则0, ()t W t ∀>___________________.18.已知1{,}n X n T ∈为马尔可夫链,12{,,}I a a =为状态空间,对于120,r t t t m ≤<<<<(1,,i t m m n T +∈),都有1122{,,,,}r r m n t i t i i i m i p X a X a X a X a X a +======______二、简单计算题1. 已知1()()(),4P A P B P C ===1()0, ()(),8P AC P AB P BC ===求,,A B C 至少有一个发生的概率2.设X 的密度函数为, 0 1,()0, .ax x f x <<⎧=⎨⎩其他试求:(1)常数a ;(2)1{0}2P X ≤≤.3.设X 的密度函数为121, 0,()20, .x e x f x -⎧>⎪=⎨⎪⎩其他求以a 为未知数的一元二次方程2240a Xa ++=有实根的概率。
东南大学概率统计与随机过程期末练习(附答案)期末练习解答(某)某12et2/2dt表示标准正态分布的分布函数,(1.645)0.05;(0)0.5;(1)0.8413(1.3)0.9032;(1.96)0.975;(2)0.9772一、填充题1)已知P(B)=P(A)=0.2,A和B相互独立,则P(A-B)=0.16;P(AUB)=0.362)一盒中有2个白球,3个黑球,每次抽取一球,从中不放回地抽取两次,则第二次取到黑球的概率为0.6,取到两个球颜色相同的概率为2/53)设随机变量某服从正态分布N(1,4),P(某1)_0.5___。
4)设W(t)是参数为的Wiener 过程,则随机过程某(t)21tW(t),t0的一维概率密度函数f(某;t)_____12e某p{某2/2}________。
5)随机变量某,Y独立同分布,都服从正态分布N(1,4),则P(某-Y>22)=0.1587__。
6)随机变量某,Y的联合分布律为:P(某=0,Y=0)=0.2;P(某=0,Y=1)=0.3;P(某=1,Y=0)=0.3;P(某=1,Y=1)=0.2.则某+Y分布律为p(某+Y=0)=0.2;P(某+Y=1)=0.6;P(某+Y=2)=0.2。
E[某Y]=0.27)随机变量某,Y的相关系数为0.5,则5-2某,和Y-1的相关系数为-0.58)设随机变量序列{某n,n=1,2,…}独立同分布,E某1=2,D某1=2,则1222p(某1某2...某n)6n9)设总体某服从正态分布N(1,2),某1,某2,...,某10是来此该总体的样本,某,S分别22表示样本均值和样本方差,则E某1,E(某S)210)随机变量某的分布律为P(某=-1)=P(某=1)=1/2,则其分布函数为F(某)=0,某=1;第1页共7页自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效11)随机变量某服从[0,1]上的均匀分布,则Y=-2某+1的密度函数为U[-1,1],f(y)=0.5;-11(某22某22某1某241某24)服从(3)分布,若c某22~t(2),则常数c13某413)设某假设检验问题的水平=0.1,根据样本得到的结论是拒绝原假设,则可能犯哪一类错误I(填I,II),犯错误的概率为0.1(填数值或不能确定)。
1、设在底层乘电梯的人数服从均值5λ=的泊松分布,又设此楼共有N+1层。
每一个乘客在每一层楼要求停下来离开是等可能的,而且与其余乘客是否在这层停下是相互独立的。
求在所有乘客都走出电梯之前,该电梯停止次数的期望值。
2、设齐次马氏链{(),0,1,2,}X n n = 的状态空间{1,2,3}E =,状态转移矩阵1102211124412033P=(1)画出状态转移图;(2)讨论其遍历性;(3)求平稳分布;(4)计算下列概率: i ){(4)3|(1)1,(2)1};P X X X === ii ){(2)1,(3)2|(1)1}P X X X ===.3、设顾客以泊松分布抵达银行,其到达率为λ,若已知在第一小时内有两个顾客抵达银行,问:(1)此两个顾客均在最初20分钟内抵达银行的概率是多少? (2)至少有一个顾客在最初20分钟抵达银行的概率又是多少?4、设2()X t At Bt C ++,其中A , B , C 是相互独立的标准正态随机变量,讨论随机过程{(),}X t t −∞<<+∞的均方连续、均方可积和均方可导性.5、设有实随机过程{(),}X t t −∞<<+∞,加上到一短时间的时间平均器上作它的输入,如下图所示,它的输出为1(),()()d tt TY t Y t X u u T −=∫,其中t 为输出信号的观测时刻,T 为平均器采用的积分时间间隔。
若()cos X t A t =,A 是(0, 1)内均匀分布的随机变量。
(1)求输入过程的均值和相关函数,问输入过程是否平稳? (2)证明输出过程()Y t 的表示式为sin 2()cos()22T T Y t A t T=⋅−.(3)证明输出的均值为sin 12[()]cos()222T T E Y t t T =−,输出相关函数为12(,)R t t = 2sin 1232T T12cos()cos()22T Tt t −−,问输出是否为平稳过程?6、甲、乙两人进行比赛,设每局比赛甲胜的概率为p ,乙胜的概率为q ,和局的概率为R ,1p q r ++=,设每局比赛后胜者记“1”,分负者记“-1”分,和局记“0”分。
西安邮电大学研究生随机过程期末试题1单选(2分)随机过程的数学期望,是随机过程的( )平均,而非( )平均。
[单选题] *A.时间平均,统计平均B.集合平均,统计平均C.统计平均,集合平均D.统计平均,时间平均(正确答案)2单选(2分)随机过程X(t)的互相关函数,描述了( )个随机过程任意( )个不同时刻状态之间的相互关系(相关程度) [单选题] *A.1,2B.2,1C.2,2(正确答案)D.1,13单选(2分)如果两个随机过程相互独立,则这两个随机过程之间没有( )关系。
如果两个随机过程互不相关,则这两个随机过程之间没有( )关系 [单选题] *A.任何,任何B.任何,线性(正确答案)C.线性,线性D.线性,任何4单选(2分)实现遍历过程时间自相关的三部曲正确的顺序是( ),( )和( ) [单选题] *A.平移、点对点相乘、相加2.00/2.00(正确答案)B.相加、点对点相乘,平移C.相加、平移、点对点相乘D.点对点相乘、平移、相加5单选(2分)实现卷积运算的的四部曲( ),( ),( )和( ) [单选题] *A.点对点相乘、平移、反转、相加B.点对点相乘、平移、相加、反转C.反转、相加、点对点相乘,平移D.反转、平移、点对点相乘、相加(正确答案)6单选(2分)若平稳随机过程含有一个周期分量,则其自相关函数则含有一个( )的周期分量。
[单选题] *A.0.5倍周期B.1倍周期(正确答案)C.3倍周期D.2倍周期7单选(2分)。
[单选题] *A.20.00/2.00B.5C.0(正确答案)D.18单选(2分)。
[单选题] *A.(正确答案)B.C.D.9单选(2分)。
[单选题] *A.5(正确答案)B.0C.1D.20.00/2.0010单选[单选题] *A.B.(正确答案)C.D.11单选[单选题] *A.1B.00.00/2.00C.3D.2(正确答案)12单选[单选题] *A.无法判断B.不遍历(正确答案)C.可能遍历也可能不遍历D.遍历13单选[单选题] *A.是的B.无法判断0.00/2.00C.不是(正确答案)D.可能是也可能不是14多选(3分)确定随机试验的3个基本要素是什么? *A.试验之前却不能断言它出现哪个结果1.00/3.00(正确答案)B.不同条件下可以重复C.相同条件下可以重复;(正确答案)D.结果不止一个;1.00/3.00(正确答案)15多选(3分)随机过程宽平稳的判据有? *A.数学期望是一常数(正确答案)B.自相关函数只与时间间隔有关,(正确答案)C.均方值是常数D.均方值有限(正确答案)16判断(2分)某次试验的随机变量,可以描述该次随机试验的所有结果,对吗?[单选题] *A.对(正确答案)B.错17判断随机过程是把以时间t作为参数的随机函数的统称,对吗? [单选题] *A.错B.对(正确答案)18判断(2分)随机过程的一维概率密度,描述的是随机过程在任一特定时刻对应的随机变量的一维概率密度。
随机过程试题与答案《随机过程》试题一、简答题(每小题4分,共16分) 1、φX t =E e jtX2、acos ωt +π3 ,acos ωt ?π4 . (任意两条即可)3、N t 为参数λ的poison 过程,{X n }是独立同分布的随机变量序列,且与N t相互独立,则称Y t = X n N tn=1为复合poison 过程。
4、二重积分 R X s,t dsdt ba b a 存在且有限。
二、(本题10分)解:(1)P N 12 ?N 8 =0 =e ?12. (5分)(2)f T t =3e ?3t t >00t ≤0(10分)三、(本题12分)解:(1){0,3}是正常返的闭集,{1,4}是正常返的闭集,{2}是非常返的。
(4分)(2)对于{0,3}和{1,4}的转移概率矩阵分别为P 1= 0.60.40.40.6 ,P 2= 0.60.40.20.8 (6分)记z 1 =(z 1 1,z 2 1),z 2 =(z 1 2,z 2 2),求解方程组z 1 =z 1 P 1, z 1 1 +z 2 1=1z 2 =z 2 P 2, z 1 2 +z 2 2=1得z 1 = 12,12 , z 2 = 13,23 。
则平稳分布为(10分)π= λ1,λ2,0,λ1,2λ2(12分)四、(本题13分)解:(1)Q = ?λλμ?(λ+μ) 0 0λ 00 μ0 0 ?(λ+μ)λμ?μ (4分)前进方程dP(t)dt =P(t)Q (6分)后退方程dP(t)dt=QP(t) (8分)(2)由πQ =0,π=1, π=(π0,π1,π2,π3) 解得平稳分布为π0=1?λμ1? λμ4,π1=λμ 1?λμ1? λμ4,π2=λμ2 1?λμ1? λμ4,π3=λμ3 1?λμ1? λμ4(13分) 五、(本题13分)解:(1)对任意的t 1,t 2,?,t n ∈R ,Z t 1 Z t 2 ?Z t n = t 12t 22?t n2 2t 12t 2?2t n X Y + ?2?2?2?2因X,Y 是相互独立的正态分布,所以 XY 是正态分布,又线性变换的性质可知Z t 1 ,Z t 2 ,?,Z t n T 服从多元正态分布,故Z t 是正态过程。
《随机过程期末考试卷》1.设随机变量X 服从参数为λ的泊松分布,则X 的特征函数为 。
2.设随机过程X(t)=Acos( t+),-<t<ωΦ∞∞ 其中ω为正常数,A 和Φ是相互独立的随机变量,且A 和Φ服从在区间[]0,1上的均匀分布,则X(t)的数学期望为 。
3.强度为λ的泊松过程的点间间距是相互独立的随机变量,且服从均值为 的同一指数分布。
4.设{}n W ,n 1≥是与泊松过程{}X(t),t 0≥对应的一个等待时间序列,则n W 服从 分布。
5.袋中放有一个白球,两个红球,每隔单位时间从袋中任取一球,取后放回,对每一个确定的t 对应随机变量⎪⎩⎪⎨⎧=时取得白球如果时取得红球如果t t t e tt X ,,3)(,则 这个随机过程的状态空间 。
6.设马氏链的一步转移概率矩阵ij P=(p ),n 步转移矩阵(n)(n)ij P (p )=,二者之间的关系为 。
7.设{}n X ,n 0≥为马氏链,状态空间I ,初始概率i 0p P(X =i)=,绝对概率{}j n p (n)P X j ==,n 步转移概率(n)ij p ,三者之间的关系为 。
8.设}),({0≥t t X 是泊松过程,且对于任意012≥>t t 则{(5)6|(3)4}______P X X ===9.更新方程()()()()0tK t H t K t s dF s =+-⎰解的一般形式为 。
10.记()(),0n EX a t M M t μ=≥→∞-→对一切,当时,t +a 。
二、证明题(本大题共4道小题,每题8分,共32分)1.设A,B,C 为三个随机事件,证明条件概率的乘法公式:P(BC A)=P(B A)P(C AB)。
2.设{X (t ),t ≥0}是独立增量过程, 且X (0)=0, 证明{X (t ),t ≥0}是一个马尔科夫过程。
3.设{}n X ,n 0≥为马尔科夫链,状态空间为I ,则对任意整数n 0,1<n l ≥≤和i,j I ∈,n 步转移概率(n)()(n-)ij ik kjk Ip p p l l ∈=∑ ,称此式为切普曼—科尔莫哥洛夫方程,证明并说明其意义。
湖南科技学院二○一 年 学期期末考试数学与应用数学 专业 年级 应用随机过程试题考试类型:闭卷 试卷类型:C 卷 考试时量: 120分钟F一 、填空题(每空4分共24分)1、过程12{()cos sin ;0}X t Z at Z at t =+≥,其中1Z ,2Z 独立同分布,其共同分布为2(0,)N σ,a 为常数,则均值函数(())E X t = ,方差函数(())Var X t = ,协方差函数(,)s t γ= .2、计数过程{}(),0N t t ≥为参数为2的泊松过程,则{}(20)(18)2P N N -== ,((3))=E N .3、()1()N t i i S t Y ==∑是复合Poisson 过程,其中{}(),0N t t ≥为参数为3的泊松过程,1Y 服从正态分布(1,4)N ,则[(5)]E S = .二 、判断题(小题2分,共16分)1、 设{}(),0N t t ≥是强度为λ的Poisson 过程,n T 为第n 次泊松事件发生的等待时间,则{}{}()n N t n T t <⇔>. ( ) 2、{}(),0N t t ≥是更新过程,则对0t≤<+∞,有()EN t <+∞. ( )3、Poisson 过程具有独立增量性. ( )4、{}n Z 是马尔可夫链,则202(,)()n n n n P X j X i X k P X j X i ++======.题 号 一二三四五总分 统分人得 分 阅卷人复查人( )5、Brown 运动的样本路径()B t ,0t T ≤≤具有连续性. ( )6、{}n Z 是有限状态的马尔可夫链,其一步转移矩阵为P ,则其n 步转移矩阵()n n PP =.( )7、Brown 运动不是平稳增量过程. ( ) 8、{}(),0N t t ≥是Poisson 过程,n T 为第n 次泊松事件发生的等待时间,则当t →+∞时,()1()N t r t T t +=-与()()N t s t t T =-有相同的极限分布. ( )三 、计算题(共46分)1、(12分)设{}(),0N t t ≥是强度为3的Poisson 过程, 求(1){}(1)2,(3)4,(5)6P N N N ===; (2){}(5)6(3)4P N N ==;(3)求协方差函数(),s t γ,写出推导过程.2、(10分)设{}(),0N t t ≥是更新过程,第k 次更新与第1k -次更新的时间间隔k X 服从分布2(2)3k P X ==,1(3)3k P X ==.计算((1))P N n =,((2))P N n =,((3))P N n =,0,1,2,n =.3、(12分)设1{(),0}N t t≥,2{(),0}N t t ≥是强度分别为1λ,2λ 且相互独立的Poisson 过程,记k T 为1{(),0}N t t≥的第k 次事件发生的等待时间,1V 为2{(),0}N t t ≥第1次事件发生的等待时间.求1()k P T V <.4、(12分){,1,2,}n X n =为独立同分布的随机变量序列,具有如下分布1(1)(1)2n n P X P X ===-=1,2,n =令1nni i S X ==∑.(1)求随机过程{,1,2,}n S n =的均值函数和自相关函数;(2)判断{,1,2,}n S n =是否为宽平稳过程.四 、证明题(共14分)1、设{}(),0i N t t ≥,1,2,,in =是n 个相互独立的Poisson 过程,参数分别为i λ,1,2,,i n =,试证{}1()=(),0ni i N t N t t =≥∑是Poisson 过程.。
随机过程复习题一、填空题:1.对于随机变量序列}{n X 和常数a ,若对于任意0>ε,有______}|{|lim =<-∞>-εa X P n n ,则称}{n X 依概率收敛于a 。
2.设}),({0≥t t X 是泊松过程,且对于任意012≥>t t , ,则1592}6)5(,4)3(,2)1({-⨯⨯====e X X X P ,618}4)3(|6)5({-===e X X P1532623292!23!2)23(!23}2)3()5({}2)1()3({}2)0()1({}2)3()5(,2)1()3(,2)0()1({}6)5(,4)3(,2)1({----⨯⨯=⨯⨯⨯==-=-=-==-=-=-====e e e e X X P X X P X X P X X X X X X P X X X P66218!26}2)3()5({}4)3(|6)5({--===-===e e X X P X X P3.已知马尔可夫链的状态空间为},,{321=I ,初始分布为),,(412141,⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=43410313131043411)(P ,则167)2(12=P ,161}2,2,1{210====X X X P⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=4831481348436133616367164167165)1()2(2P P 167)2(12=P161314341}2|2{}1|2{}1{}2,1|2{}1|2{}1{}2,2,1{12010102010210=⨯⨯=================X X P X X P X P X X X P X X P X P X X X P4.强度λ的泊松过程的协方差函数),min(),(t s t s C λ= 5.已知平稳过程)(t X 的自相关函数为πττcos )(=X R ,)]()([)(πϖδπϖδπω-++=X S6. 对于平稳过程)(t X ,若)()()(ττX R t X t X >=+<,以概率1成立,则称)(t X 的自相关函数具有各态历经性。
随机过程期末试题及答案一、选择题1. 随机过程的定义中,下列哪个是错误的?A. 属于随机现象。
B. 具有随机变量。
C. 具有时间集合。
D. 具有马尔可夫性质。
答案:D2. 下列哪个不是连续时间的随机过程?A. 泊松过程。
B. 布朗运动。
C. 维纳过程。
D. 马尔可夫链。
答案:D3. 关于时间齐次的描述,下列哪个是正确的?A. 随机过程的概率分布不随时间变化。
B. 随机过程的均值不随时间变化。
C. 随机过程的方差不随时间变化。
D. 随机过程的偏度不随时间变化。
答案:A4. 下列哪个是离散时间的随机过程?A. 随机游走。
B. 指数分布过程。
C. 广义强度过程。
D. 随机驱动过程。
答案:A二、填空题1. 马尔可夫链中,状态转移概率与当前状态无关,只与前一个状态有关,这个性质被称为(马尔可夫性质)。
2. 在某一区间内,随机过程的均值是时间的(函数)。
3. 两个随机过程的相互独立性是指它们的(联合概率)等于各自概率的乘积。
4. 利用(随机过程)可以模拟无记忆的随机现象。
三、解答题1. 试述随机过程的定义及其要素。
随机过程是描述随机现象随时间演化的数学模型。
它由两个基本要素组成:时间集合和取值集合。
时间集合是指随机过程所涉及的时间轴,可以是离散的或连续的。
取值集合是指随机过程在每个时间点上可能取到的值的集合,可以是实数集、整数集或其他集合。
2. 什么是时间齐次随机过程?请举例说明。
时间齐次随机过程是指随机过程的概率分布在时间上不变的特性。
即随机过程在任意两个时间点上的特性是相同的。
例如,离散时间的随机游走就是一个时间齐次随机过程。
在随机游走中,每次移动的概率分布不随时间变化,且每次移动的步长独立同分布。
3. 什么是马尔可夫链?它有哪些性质?马尔可夫链是一种离散时间的随机过程,具有马尔可夫性质,即在给定当前状态的情况下,未来的状态只与当前状态有关,与过去的状态无关。
马尔可夫链的性质包括:首先,状态转移概率与当前状态无关,只与前一个状态有关。
一.填空题(每空2分,共20分)1.设随机变量X~U(a,b),则X 的特征函数为itbitaeei(b-a)t-。
2.设随机过程X(t)=Asint,-<t<∞∞ 其中A 是随机变量,具有概率分布列:则X (t)的数学期望为2sint 。
3.强度为λ的泊松过程{}X (t),t 0≥,{}n T ,n 1≥是对应的时间间隔序列,则随机变量n T (n =1,2,) 是独立同分布均值为_λ___的指数分布。
4.设{}n W ,n 1≥是与泊松过程{}X (t),t 0≥对应的一个等待时间序列,则n W 服从参数为n 与λ的___Γ___分布。
5.设随机过程 X (t)只有两条样本曲线,1X (t,)=acost,ω2X (t,)=-acost,ω其中常数a>0,且12P ()=3ω,21P ()=3ω,则这个随机过程的状态空间I=[]a,a -。
6.马氏链{}n X ,n 0≥,状态空间I ,记初始概率i 0p P(X =i)=,绝对概率j n p (n )P(X =j)=,n 步转移概率(n)ij p ,则j p (n )=(n)iiji Ip p∈∑7.设{}n X ,n 0≥为马氏链,状态空间I ,记初始概率i 0p P(X =i)=,一步转移概率{}ij n+1n p p X j X i ===,则{}0011n n P X =i ,X =i ,,X i == 00112n-1n i i i i i i i p p p p8.在马氏链{}n X ,n 0≥中,记 {}(n)ij v n 0f P X j,1v n-1,X j X i ,n 1,=≠≤≤==≥(n)ij ijn=1f f∞=∑,若ii f 1=,称状态i 为_常返____________。
9.遍历状态的定义为不可约非周期的正常返状态。
10.如果状态j 非常返或零常返,则(n)ij n lim p →∞=__0_____,i I ∀∈。
《随机过程期末考试 卷》1设随机变量X 服从参数为的 泊松分布,贝U X 的特征函数为。
2 •设随机过程X(t)二Acos( t+ ),- <t< 其中为 率P j (n) P X n j , n 步转移概率 p j n ),三者之间的关系为。
8•设{X(t),t0}是泊松过程,且对于任意 t 2 t i 0 则P { X (5) 6|X (3) 4}—正常数,A 和是相互独立的随机变 量,且A 和服从在区间0,1上的 均匀分布,则X(t)的数学期望为。
3. 强度为入的泊松过程的点间间 距是相互独立的随机变量,且服从均 值为的同一指数分布。
9. 更新方程tK t H t K t sdF s 解的0 一般形式为。
10. 记EX n ,对一切a 0,当t 时,M。
4道小题,每题8分,共32分)列,则W n 服从分布5. 袋中放有一个白球,两个红球, 每隔单位时间从袋中任取一球,取后 放回,对每一个确定的t 对应随机变则这个随机过程的状态空间。
6. 设马氏链的一步转移概率矩阵P=(P ij ),n 步转移矩阵 P (n) (p (n)),二者之间的关系为。
7. 设X n ,n 0为马氏链,状态空1. 设A,B,C 为三个随机事件,证明 条件概率的乘法公式: P(BCA)=P(B A)P(C AB)。
2. 设{X(t), t 0}是独立增量过程,且X(0)=0,证明{X(t), t 0}是一个马尔 科夫过程。
3. 设X n ,n 0为马尔科夫链,状态 空间为I ,则对任意整数 n 0,1 l <n 和i, j I ,n 步转移概率4. 设N(t),t 0是强度为的泊松间I ,初始概率p i P(X 0=i),绝对概科尔莫哥洛夫方程,证明并说明其意 义。
4.X(t,n 1是与泊松过程评卷人 二、证明题(本大题共 ),t 0对应的一个等待时间序 t +a M t量 X(t)丄3 t e ,如果t 时取得红球 如果t 时取得白球(n)P ijp ik )p j ),称此式为切普曼一k I分布随机变量,且与 N(t),t 0独N(t)立,令X(t)= Y k ,t 0,证明:若k=1E(Y I 12V ),则 E X(t) tE Y i 。
《随机过程》教学大纲1.设随机变量X 服从参数为λ的泊松分布,则X 的特征函数为 。
2.设随机过程X(t)=Acos( t+),-<t<ωΦ∞∞ 其中ω为正常数,A 和Φ是相互独立的随机变量,且A 和Φ服从在区间[]0,1上的均匀分布,则X(t)的数学期望为 。
3.强度为λ的泊松过程的点间间距是相互独立的随机变量,且服从均值为 的同一指数分布。
4.设{}n W ,n 1≥是与泊松过程{}X(t),t 0≥对应的一个等待时间序列,则n W 服从 分布。
5.袋中放有一个白球,两个红球,每隔单位时间从袋中任取一球,取后放回,对每一个确定的t 对应随机变量⎪⎩⎪⎨⎧=时取得白球如果时取得红球如果t t t e tt X ,,3)(,则 这个随机过程的状态空间 。
6.设马氏链的一步转移概率矩阵ij P=(p ),n 步转移矩阵(n)(n)ijP (p )=,二者之间的关系为 。
7.设{}n X ,n 0≥为马氏链,状态空间I ,初始概率i 0p P(X =i)=,绝对概率{}j n p (n)P X j ==,n 步转移概率(n)ij p ,三者之间的关系为 。
8.设}),({0≥t t X 是泊松过程,且对于任意012≥>t t 则{(5)6|(3)4}______P X X ===9.更新方程()()()()0tK t H t K t s dF s =+-⎰解的一般形式为 。
10.记()(),0n EX a t M M t μ=≥→∞-→对一切,当时,t +a 。
得 分评卷 人二、证明题(本大题共4道小题,每题8分,共32分)P(BC A)=P(B A)P(C AB)。
2.设{X (t ),t 0}是独立增量过程, 且X (0)=0, 证明{X (t ),t 0}是一个马尔科夫过程。
3.设{}n X ,n 0≥为马尔科夫链,状态空间为I ,则对任意整数n 0,1<n l ≥≤和i,j I ∈,n 步转移概率(n)()(n-)ij ik kjk Ip p p l l ∈=∑ ,称此式为切普曼—科尔莫哥洛夫方程,证明并说明其意义。
《随机过程期末考试卷》1 •设随机变量X服从参数为■的泊松分布,则X的特征函数为 _________ 。
2•设随机过程X(t)=Acos( t+G),rvt<::其中为正常数,A和门是相互独立的随机变量,且A和门服从在区间∣0,11上的均匀分布,则X(t)的数学期望为。
3.强度为λ的泊松过程的点间间距是相互独立的随机变量,且服从均值为_的同一指数分布。
4•设:W n)是与泊松过程fX(t),t 一0?对应的一个等待时间序列,则W n服从分布。
5•袋中放有一个白球,两个红球,每隔单位时间从袋中任取一球,取后放回,Γ对每一个确定的t对应随机变量x(t)=」3,如果t时取得红球,则这个随机过(e t, 如果t时取得白球程的状态空间__________ 。
6 •设马氏链的一步转移概率矩阵P=(P i j),n步转移矩阵Pg=(P(;)),二者之间的关系为。
7•设CX n)n -0?为马氏链,状态空间I ,初始概率P i= P(X°=i),绝对概率P j(n) =P「X n =j?,n步转移概率P j n),三者之间的关系为________________ 。
8 .设{X(t),t 一0}是泊松过程,且对于任意t20则P{X ⑸= 6|X (3) = 4} = _______t9 •更新方程K t =H^O K^SdFS解的一般形式为___________________ C 10•记亠-EX n)对一切a—0,当t—:时,M t+a -M t > _____________3. 设]X n)n — 0为马尔科夫链,状态空间为I ,则对任意整数n — 0,仁I Vn和i,j I ,n步转移概率P j n)=V P fk)P k n-I),称此式为切普曼一科尔莫哥洛夫方程,底I证明并说明其意义、证明题(本大题共4道小题,每题8分,共32分)1.设A,B,C为三个随机事件,证明条件概率的乘法公式:P(BC A)=P(B A)P(C AB) C2.设{X(t), t_0}是独立增量过程,且X(0)=0,证明{X(t), t_0}是一个马尔科夫过程。
2011
1.(8分)设随机过程X 具有概率分布: X 0 1 2
Pk 1/2 1/3 1/6
试求其特征函数)(t g x 。
2.(8分)设随机变量X 的特征函数为it
t g x -=
11)(,试求X 的数学期望E(X)和
方差D(X)。
3.(8分)设迷宫中某处有三个出口。
若选择路口1,则3小时可走出迷宫;若选择路口2,则5小时后又回到原处;若选择路口3,则7小时后又回到原处;并设每次选择各个路口的概率是等可能的。
求走出迷宫所需时间的期望值。
4.(8分)设},2,1,{ =i X i 是一独立随机变量序列,且有相同的两点分布
i X 0 1 i p
1/3
2/3
令∑==
n
i i
n X Y 1
;试求随机过程},2,1,{ =n Y
n
的均值函数和相关函数。
5.(8分)设}0),({≥t t X 是一参数为λ的泊松过程,若t s <<0,对n k <<0,求
})(|)({n t X k s X P ==
6.(10分)设齐次马氏链},2,1,{ =n X n 的状态空间为}4,3,2,1{=I ,其初始分布和转移概率矩阵为:
4
,3,2,1,4/1}{0====i i X P p i
⎪⎪⎪
⎪
⎪⎭
⎫
⎝
⎛=
4/14
/14
/14/18/34/18/14/14/14/14/14/14/14/14/14/1P 试求}41,1|4{103<<==X X X P
7.(10分)设有随机相位过程ωω,),cos()(a t a t X Θ+=为常数,Θ为)2,0(π上服从均匀分布的随机变量。
试证明随机过程)(t X 为各态历经过程。
8.(10分)一质点在1,2,3点上做随机游动。
若在时刻t 质点位于这三点之一,
则在),[h t t +内,它以概率)(2
1
h o h +分别转移到其它两点之一。
试求质点随机游
动的柯尔莫哥洛夫向前方程、转移概率)(t p ij 及平稳分布。
9.(10分)设随机过程0),sin()cos()(>+=t t Z t Y t X ,其中,Z Y ,是相互独立的随机变量,且2,0σ====DZ DY EZ EY 。
(1)试证明此随机过程是宽平稳过程,(2)求该平稳随机过程的谱密度)(ωx s 。
10.(10分)设齐次马氏链},2,1,{ =n X n 的状态空间为}7,6,5,4,3,2,1{=I ,转移
概率矩阵为⎪⎪
⎪⎪⎪⎪
⎪⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛2.08
.00
7.03.000000003.05.02.000006.004.000
0004.06.0001.01.01.02.02.02.01.01.01.01.001.02.04
.0,试(1)画出该齐次马氏链的状态转移概率,(2)求该齐次马氏链的状态分类,(3)求该齐次马氏链的各常返闭集的平稳分布。
11.(10分)设随机过程}0),({≥t t X 为一随机电报信号过程,其中
)
()
1)(0()(t N X t X -=,}0),({,2
1}1)0({}1)0({≥=
-===t t N X P X P 是参数为λ的泊
松过程,且)(t N 与)0(X 相互独立,试证明}0),({≥t t X 为宽平稳过程。
2012
1.(10分)设54321,,,,X X X X X 相互独立,且具有相同的几何分布律:
,3,2,1,1,0,}{1
==+>==-k q p p pq
k X P k i
求∑==
5
1
i i
X Y 的分布律。
2.(10分)设到达电影院的观众组成强度为λ的泊松流。
如果电影院在时刻t 开演,试计算在[0,t]内到达电影院的观众等待时间总和的期望值。
3.(18分)设齐次马氏链的一步转移概率矩阵如下:
⎪⎪⎪⎪⎪⎪
⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛=6.00
4.008.0002.0002.04.02.02.001.0
5.01.01.01.01.004.000
6.004.000006.0P ,
求:(1)}0)(|2)2({},0)(|1)2({==+==+n X n X P n X n X P ;
(2)试对状态空间S 进行分类;
(3)此链是否存在平稳分布?若存在,求出其平稳分布。
4.(12分)设有两个通信信道,每个信道的正常工作时间都服从参数为λ的指数分布。
两个信道何时中断是相互独立的。
若信号一旦中断,立即进行维修(一个维修员),维修时间服从参数为μ的指数分布,且维修时间也是相互独立的。
设两个信道在t=0时均正常工作,求:
(1)这两个信道组成的系统满足的柯氏微分方程。
(2)此系统的极限分布律。
5.(12分)随机过程∞<<-∞Θ+Θ=t t A t X ),2sin()(21π,其中A 是正常数,随机变量1Θ与2Θ相互独立,1Θ的概率密度函数为偶函数,),(~2ππ-ΘU ,证明: (1))(t X 是宽平稳过程。
(2))(t X 的均值具有各态历经性。
6.(16分)对随机过程∞<<-∞Θ+=t wt A t X ),cos()(,A 和w 是常数,)2,0(~πU Θ。
求:
(1))(t X 是否宽平稳过程?(2))(t X 的平均功率。
7.(12分)如果)(t X 是均值3)(=t EX ,自相关函数||29)(ττ-+=e R XX 的平稳随机过程,求随机变量⎰=2
0)(dt t X Y 的平均值和方差。
8.(10分)设)(t
A
t
Y+
=的
BX X是平稳随机过程,试用)(t
(t
X的功率谱表达出)(
)
功率谱。
其中,A和B是实常数。