In queueing theory, a discipline within the mathematical theory of probability, a Markovian arrival process (MAP or MArP[1]) is a mathematical model for the time between job arrivals to a system. The simplest such process is a Poisson process where the time between each arrival is exponentially distributed.[2][3]
The processes were first suggested by Marcel F. Neuts in 1979.[2][4]
Definition
A Markov arrival process is defined by two matrices, D0 and D1 where elements of D0 represent hidden transitions and elements of D1 observable transitions. The block matrixQ below is a transition rate matrix for a continuous-time Markov chain.[5]
The simplest example is a Poisson process where D0 = −λ and D1 = λ where there is only one possible transition, it is observable, and occurs at rate λ. For Q to be a valid transition rate matrix, the following restrictions apply to the Di
Special cases
Phase-type renewal process
The phase-type renewal process is a Markov arrival process with phase-type distributed sojourn between arrivals. For example, if an arrival process has an interarrival time distribution PH with an exit vector denoted , the arrival process has generator matrix,
Generalizations
Batch Markov arrival process
The batch Markovian arrival process (BMAP) is a generalisation of the Markovian arrival process by allowing more than one arrival at a time.[6][7] The homogeneous case has rate matrix,
An arrival of size occurs every time a transition occurs in the sub-matrix . Sub-matrices have elements of , the rate of a Poisson process, such that,
and
Markov-modulated Poisson process
El proceso de Poisson modulado por Markov o MMPP, donde m procesos de Poisson se conmutan mediante una cadena de Markov de tiempo continuo subyacente . [ 8 ] Si cada uno de los m procesos de Poisson tiene una tasa λ i y la cadena de Markov de tiempo continuo moduladora tiene una matriz de tasas de transición R de m × m , entonces la representación MAP es
Adecuado
Se puede ajustar un MAP utilizando un algoritmo de expectativa-maximización . [ 9 ]
Software
Véase también
Referencias
- ↑ Asmussen, SR (2003). "Modelos aditivos de Markov". Probabilidad aplicada y colas . Modelado estocástico y probabilidad aplicada. Vol. 51. pp. 302–339 . doi : 10.1007/0-387-21525-5_11 . ISBN 978-0-387-00211-8.
- 1 2 Asmussen, S. (2000). " Modelos analíticos matriciales y su análisis" . Scandinavian Journal of Statistics . 27 (2): 193– 226. doi : 10.1111/1467-9469.00186 . JSTOR 4616600. S2CID 122810934 .
- ↑ Chakravarthy, SR (2011). "Procesos de llegada markovianos". Wiley Encyclopedia of Operations Research and Management Science . doi : 10.1002/9780470400531.eorms0499 . ISBN 9780470400531.
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- ↑ Fischer, W.; Meier-Hellstern, K. (1993). "El libro de recetas del proceso de Poisson modulado por Markov (MMPP)". Performance Evaluation . 18 (2): 149. doi : 10.1016/0166-5316(93)90035-S .
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- ↑ Casale, G.; Zhang, EZ; Smirni, E. (2008). "KPC-Toolbox: Ajuste de trazas simple pero efectivo mediante procesos de llegada markovianos" (PDF) . Quinta Conferencia Internacional de 2008 sobre Evaluación Cuantitativa de Sistemas . pág. 83. doi : 10.1109/QEST.2008.33 . ISBN 978-0-7695-3360-5. S2CID 252444 .
- teoría de colas
- procesos de Markov