Файл: Растригин Л.А. Автоматная теория случайного поиска.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.06.2024

Просмотров: 213

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ПОИСК С САМООБУЧЕНИЕМ

153

 

 

На рис. 2.1.5 показана нумерация

внутренних

состоя­

ний автомата для случая, когда т>2п,

т. е. когда

коли­

чество внутренних состояний WW автомата больше, чем

количество его выходов ДХО'). На рис. 2.1.6 показаны най­

денные по формулам (2.1.50) и (2.1.51) переходы

такого

автомата из одного состояния в другое в зависимости от его выходов ДХ( ^ при нештрафе (AQ'<0) . Под каждым

графом в скобках

указан выход, которому соответствует

этот граф переходов в случае штрафования этого выхода.

По изображенному на рис. 2.1.6 графу получаем следую­

щие матрицы

переходных вероятностей автомата:

 

при нештрафе

 

 

 

 

 

 

P(i)

0

0 •• • 0

0

 

 

P(i)

0

0 • •

0

0

2fe + l

 

А>(/) =

0

P(j)

о.

0

0

 

 

 

 

0

0

0 • •P(j)

0

 

 

 

 

 

2ft + I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(/=1,2);

о

о

 

 

2k.

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

2k2,

 

 

 

 

 

 

4k$3M

4kik

2ti 2k*1

3k*2

k+t )

\

 

 

 

i

о

о—

 

 

 

 

 

 

2k

AX<«> /

• (Z)

 

 

 

О

 

 

 

 

 

О

 

 

О

О

О

о

о

 

 

<2Ы}г

3+2*

г+3к,1

ик+2

2к+1

 

 

Рис.

2.1.5. Нумерация состояний W(*> и выходов ДХ<Я автомата при

п = 2

и т>2п.


ГЛАВА II

154

О P(j)

о

о

о

 

О О

P(j)

о

о

 

Ml)

 

 

} 2h + l

 

 

 

 

 

 

2ft + I

(/ = 3,4);

(2.1.61)

 

 

 

^ Ч ! ч Ч Ч i Ч ^

а - АХ'"

их-АХ'")

АХ=АХ,!)

(АХ~АХ'3>)

С-J

(С-1)

с-О

(с=1)

 

11%

 

 

С

217,-Л

 

 

 

^171*2

АХАХ"'

(АХ=АХ'г>)

АХ-АХа>

(АХ=ДХГ")

с-О

(с-1)

с*0

(с-1)

Рис. 2.1.6. Переходы автомата для т>2п

(п=<2).

 

ПОИСК С САМООБУЧЕНИЕМ

155

 

 

 

 

 

 

(2.1.62)

В матрицах Ac{j) (с = 0,

1;

/ = 1,...,4)

нулями обозна­

чены

матрицы

порядка

(2k

+1) X (2k +1),

элементы

ко­

торых

равны

нулю; P(j)

( / = 1 , 2, 3, 4)

матрицы

по­

рядка

(2k +1) X (2k +1) следующего вида:

 

 

1 0 0 ••• О О О

1 0 0 ••• О О О

О1 0 ••• О О О

О0 0 ••• 1 О О

О 0 0 ••• 0 1 О

О 1 О 0 ••• О О !

О 0

1 о ••• О

О

Р ( 2 ) = Р ( 4 )

0 0

••• 1

(2.1.64)

О 0

О

О 0

0 0

••• 0 1

О 0

0 0

••• 0 1

В матрице AQ(j) физический смысл блоков P(j) таков, что он характеризует переход за один шаг из и-го столбца состояний на и-й столбец графа, изображенного на рис. 2.1.6. Если блок P(j) равен нулю, это означает, что за один шаг невозможен переход из и-го столбца со­ стояния на v-и столбец состояния.

Элементы t'-й строки блока P(j) являются вероят­ ностями перехода из г-го состояния «-го столбца в со­ стояния, принадлежащие v-му столбцу.

Теперь построим матрицу А. Поскольку выполнены условия (2.1.62), то имеют место равенства (2.1.56) и матрицу А можно строить по формуле (2.1.57). Введем

диагональные матрицы (2.1.65) порядка

(2k+\)X

X(2k + l), элементы которых вычисляются по

формуле

(2.1.59).

 


ГЛАВА II

156

 

 

 

 

 

Qu(j)

 

 

 

 

 

ftu-ixaft+iH-i (/)

 

О

 

О—

О

О

9(u-I)(2h+l)+2 0')

0

0

 

 

О

 

О ••• ^(„_1)(2fe+l)+2h+l•(/)

 

 

 

 

 

(2.1.65)

Затем, используя блоки

Qu(j),

матрицу

Q(j) перепи­

сываем в виде

 

 

 

 

 

Q,(y)

О

О -

О

 

 

О

Q2(j)

О -

О

 

(2.1.66)

<3(/) =

 

 

 

 

О

О

О-«32 ft+i(j)

 

По формуле (2.1.57), учитывая вид матрицы A0(j) и блочное представление матрицы Q(j), находим матрицу

Рп

 

 

0

0

-

0

 

0

0

 

0

Р2з

0

0

-

0

 

0

0

0

РЪ2 0

^34

0

-

О

 

0

0

0

0

0

0

0 -

 

 

 

^2k,2h+\

 

 

 

 

 

 

"2fc,2ft-l

U

О

0

0

0

0 -

 

0

P2h+l,2k

P2k+l,2h+l

(2.1.67.)

где блоки Puv (и, v= 1, . . . , 2k+1) равны


ПОИСК С САМООБУЧЕНИЕМ

157

 

 

 

Pii =

Qi(l)P(l)+Ql(2)P(2);

 

 

Pu,u-1 =

Qu(l)P(\)+Qu(2)P(2)

 

 

 

(u =

2,...,2k+l);

(2.1.68)

Pu,u+1 Qu

 

 

 

 

(u=l,...,2k);

 

 

*2fc+l,2ft+l =

Q2h+1(3)P(3)+Q2h+l(4)P(4).

 

Учитывая матрицы (2.1.63) и (2.1.64) имеем матрицы

(2.1.69) — (2.1.72). Элементы

этих

матриц

q(u-\)(2h+\)+i{})

(i=l,...,2k;

/ = 1,...,4) определяются

по формуле

(2.1.59). Следовательно, матрицы Pu,u-i

имеют

вид

(2.1.73) и (2.1.74). Матрицы

Ри, и+1 И P2k+l, 2fc+l МОЖНО

<5u<i)P(i)

=

 

 

 

 

 

+i)+i(l)

о

 

 

О

о

:+i)+ 2 (l)

о

 

 

о

о

О

^(м—l)(2ft+l)+3 ( 1 )

 

о

о

о

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2.1.69)

QU(3)P(3)

=

 

 

 

 

 

<7(u-i)(2fc+o+i (3)

О

о

-

О

О

<7(u-l)(2ft+l)+2(3)

О

о

-

О

О

О

^(и_1)( й+1)+з(3)

О

-

О

О

 

2

 

О

 

0

0 ••• <7(U_i)(2M-i)+2fe+i(3)

0 ||

 

 

 

 

 

(2.1.70)


ГЛАВА II

158

<3u(2)P(2) =

О

fttt_J)(2fc+I)+1

(2)

О

 

О -

 

О

О

О

&u-ix2ft+iH*(2)

 

О -

 

О

О

О

 

О

О •••

?(u-I)(2ft+l)+2h(2)

0

0

 

О

0

••• С/(и-\)(2к+1)+2к+1 (2)

 

 

 

 

 

 

 

(2.1.71)

QU(4)P(4) =

 

 

 

 

 

 

О 4f(U_1)(2ft+i)+i (4)

О

 

0 •••

О

О

0

^(U _1 )( 2ft+ i) + 2 (4)

 

О—

 

О

О

О

 

О

0 •••

<7(u_i)(2M-i)+2ft(4)

0

0

 

О

0 ••• ^(„_i)(2fc+i)+2ft+i(4)

 

 

 

 

 

 

 

(2.1.72)

Ри,и—\

 

 

 

 

 

 

<7(u-l)(2k+l)+l (1) <7(u-l)(2fe+l)+I (2)

О

О

<?C«-l)(2fe+l)+2(l)

0 9( u _1 )(2ft+ i)+ 2 (2)

О

 

О

9(u-l)(2ft+I)+3 (1)

0

 

^(«—1)<2^+1)+3 (2)

 

О

 

О

 

О

 

О

 

О

 

О

 

О

 

О

О •••

О

 

о

о

0

-

0

 

о

о

0

-

0

 

о

о

О ••• <7(M-l)(2M-l)+2k(l)

0

?(«-l)(2ft+l)+2ft(2)

О " -

 

0

^(U_i)(2ft+i)+2ft+j (О 9(u-l)(2fc+l)+2fc+l (2)

(2.1.73)