Оптимальная оценка параметров асинхронного дважды стохастического потока событий с произвольным числом состояний | Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2011. № 4(17).

Оптимальная оценка параметров асинхронного дважды стохастического потока событий с произвольным числом состояний

Решена задача оптимальной оценки неизвестных параметров асинхронногодважды стохастического потока с произвольным (конечным) числом состоя-ний. Оценка параметров производится на основе наблюдения за моментаминаступления событий потока. Оценки имеют минимальное среднеквадрати-ческое отклонение от истинных значений параметров потока.

Optimal estimation of parameters of an asynchronous doubly stochastic flow of events with arbitrary number of the states.pdf Важной сферой приложения теории массового обслуживания является проек-тирование и создание информационно-вычислительных сетей и различных сетейсвязи, которые можно объединить единым термином - цифровые сети интеграль-ного обслуживания (ЦСИО). Данная сфера была определена развитием информа-ционных технологий в конце ХХ века. Возникла необходимость в разработке ма-тематических моделей потоков событий, адекватно описывающих реальные ин-формационные потоки, функционирующие в ЦСИО. Одними из первых работ вэтом направлении были [1-3]. Отметим, что на практике параметры, характери-зующие поток событий, частично либо полностью неизвестны. Кроме того, пара-метры могут изменяться с течением времени случайным образом, что приводит крассмотрению дважды стохастических потоков событий. Поскольку функциони-рование системы обслуживания непосредственно зависит от параметров входяще-го потока, важной задачей является оценка в произвольный момент времени егопараметров по наблюдениям за этим потоком. Исследования по оценке парамет-ров дважды стохастических потоков были проведены, например, в работах [4 - 6].В настоящей статье получен явный вид оценок параметров асинхронного два-жды стохастического потока с конечным числом состояний [7]. Оценки опти-мальны в смысле минимума среднеквадратического отклонения от истинных зна-чений параметров. Приводится алгоритм оценки параметров асинхронного потокасобытий.1. Постановка задачиРассматривается асинхронный дважды стохастический поток событий с про-извольным конечным числом состояний (далее асинхронный поток либо простопоток). Интенсивность потока является кусочно-постоянным случайным процес-сом ƒ(t) с n состояниями: ƒ1, ƒ2, … ,ƒn (ƒ1 > ƒ2 > … > ƒn > 0). Процесс (поток) вмомент времени t находится в i-м состоянии, если ƒ(t) = ƒi (i= 1,n). В течениевремени пребывания в i-м состоянии поток ведет себя как пуассоновский с интен-сивностью ƒi (i= 1,n). Длительность пребывания в i-м состоянии есть экспонен-циально распределенная случайная величина с функцией распределения( ) 1 iiFi ƒ = − eƒ ƒ , где1,nii ijj= jiƒ = − ƒ ƒ (i= 1,n); ƒij > 0 (i,j =1,n, i  j) - интенсив-ность перехода процесса ƒ(t) из состояния i в состояние j, т.е. величины ƒij обра-зуют матрицу интенсивностей (матрицу инфинитезимальных коэффициентов) пе-реходов между состояниями 1nƒij . В сделанных предпосылках ƒ(t) - транзитив-ный марковский процесс [7].Значения параметров потока ƒi, ƒij (i,j =1,n, i  j) неизвестны. Процесс ƒ(t)является принципиально ненаблюдаемым. Предполагается, что о потоке известнотолько число состояний n и наблюдению доступны только моменты наступлениясобытий потока t1, t2, … . Необходимо по наблюдениям t1, t2, … оценить парамет-ры потока ƒi, ƒij (i,j =1,n, i  j) в момент окончания наблюдения за потоком.Рассматривается стационарный (установившийся) режим функционированиянаблюдаемого потока событий, поэтому переходными процессами на интерваленаблюдения (t0 , t), где t0 - начало наблюдений, t - окончание наблюдений (моментвынесения решения), пренебрегаем. Без потери общности можно положить t0 = 0.Обозначим 1 ( ,..., , ; , 1, , ) n ij i ƒ = ƒ ƒ ƒ j = n i  j

Ключевые слова

integrated services digital networks, a posteriori density function of vector of parameters, optimal estimation of parameters, asynchronous doubly stochastic flow of events, цифровые сети интегрального обслуживания, апостериорная плотность вектора параметров, оптимальная оценка параметров, асинхронный дважды стохастический поток событий

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Горцев Александр МихайловичНациональный исследовательский Томский государственный университетпрофессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой исследования операций факультета прикладной математики
Зуевич Владимир ЛеонидовичНациональный исследовательский Томский государственный университетаспирант кафедры исследования операций факультета прикладной математики и кибернетикиZuevichV@ya.ru
Всего: 2

Ссылки

Хазен Э.М. Методы оптимальных статистических решений и задачи оптимального управления. М.: Сов. радио, 1968. 256 с.
Горцев А.М., Зуевич В.Л. Оптимальная оценка состояний асинхронного дважды стохастического потока событий с произвольным числом состояний // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2010. № 2(11). С. 44-65.
Бушланов И.В., Горцев А.М., Нежельская Л.А. Оценка параметров синхронного дважды стохастического потока событий // Автоматика и телемеханика. 2008. № 9. С. 76−93.
Горцев А.М., Шмырин И.С. Оптимальная оценка параметров дважды стохастического пуассоновского потока событий при наличии ошибок в измерениях моментов наступления событий // Изв. вузов. Физика. 1999. № 4. С. 19−27.
Горцев А.М., Нежельская Л.А. Оценка параметров синхронного альтернирующего пуассоновского потока событий методом моментов // Радиотехника. 1995. № 7−8. С. 6−10.
Neuts M.F. A versatile Markov point process // J. Appl. Probab. 1979. V. 16. P. 764−779.
Башарин Г.П., Кокотушкин В.А., Наумов В.А. О методе эквивалентных замен расчета фрагментов сетей связи. Ч.2 // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1980. № 1. С. 55−61.
Башарин Г.П., Кокотушкин В.А., Наумов В.А. О методе эквивалентных замен расчета фрагментов сетей связи. Ч.1 // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1979. № 6. С. 92−99.
 Оптимальная оценка параметров асинхронного дважды стохастического потока событий с произвольным числом состояний | Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2011. № 4(17).

Оптимальная оценка параметров асинхронного дважды стохастического потока событий с произвольным числом состояний | Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2011. № 4(17).

Полнотекстовая версия