Optimal estimation of parameters of an asynchronous doubly stochastic flow of events with arbitrary number of the states | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2011. № 4(17).

Optimal estimation of parameters of an asynchronous doubly stochastic flow of events with arbitrary number of the states

Designing and constructing of integrated services digital networks is an important sphere ofapplication of queueing theory. Doubly stochastic flows of events are adequate mathematicalmodels of real information flows which functioning in ISDNs. In practice parameters of a flow ofevents are often unknown; only occurrence of events of the flow is observable. Therefore estimatingof parameters by observing a sequence of events is an important problem.An asynchronous doubly stochastic flow of events with finite number of states is consideredin the paper. The flow intensity is a piecewise stochastic process ƒ(t) with n states ƒ1 > ƒ2 > … >ƒn > 0. Provided that at the instant t ƒ(t) = ƒi (i= 1,n), the flow is said to be in the i-th state at thistime t. While the flow is in the i-th state (i= 1,n), it is the Poisson flow with the intensity equalsto ƒi. The sojourn time in the i-th state is exponentially distributed: ( ) 1 iiFi ƒ = −eƒ ƒ , where1,nii ijj= jiƒ = − ƒ ƒ (i= 1,n); ƒij > 0 ( i,j =1,n , i  j) is the intensity of transition from the state i tothe state j. Values of the parameters of the flow ƒi, ƒij ( i,j =1,n , i  j) are unknown; the currentstate of the flow is unobservable. The number of the states n is known. The problem of optimalestimation of parameters of an asynchronous doubly stochastic flow of events is solved on the basisof sequence of the events observed. The obtained estimations are optimal in the sense ofminimal mean square deviation from the true values of the parameters. The explicit form of theestimations is obtained; it allows to find the estimations sufficiently fast without numerical methods.The approximate numerical algorithm for real-time estimation is developed.Using the simulation model of an asynchronous doubly stochastic flow a number of numericalexperiments for estimation of parameters was carried out. The experiments confirm sufficient stabilityof the estimations obtained.

Download file
Counter downloads: 325

Keywords

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

Authors

NameOrganizationE-mail
Gortsev Alexander M.National Research Tomsk State University
Zuevich Vladimir L.National Research Tomsk State UniversityZuevichV@ya.ru
Всего: 2

References

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.
 Optimal estimation of parameters of an asynchronous doubly stochastic flow of events with arbitrary number of the states | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2011. № 4(17).

Optimal estimation of parameters of an asynchronous doubly stochastic flow of events with arbitrary number of the states | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2011. № 4(17).

Download file