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1. Introduzione


Consideriamo ora un processo in cui i punti si presentano casualmente nel tempo. La frase punti nel tempo è volutamente generica, e può rappresentare ad esempio:

Si vedrà che, sotto alcune assunzioni di base che hanno a che fare con indipendeza e uniformità nel tempo, un singlo, modello probabilistico a un parametro governa tutti i processi di questo tipo. Tale risultato è sorprendente ed è una delle ragioni per cui il processo di Poisson (che prende nome da Simeon Poisson) è uno dei più importanti in tutta la teoria della probabilità.

Variabili casuali

Ci sono due categorie di variabili casuali che possiamo utilizzare per descrivere questo tipo di processo, che corrispondono a due diversi tipi di esperimento.

Per cominciare, sia Tk il tempo del k-esimo arrivo per k = 1, 2, ... L'esperimento gamma consiste nell'eseguire il processo finché si verifica il k-esimo arrivo e registrare il tempo di tale arrivo. Sia invece Nt il numero di arrivi nell'intervallo (0, t] per t 0. L'esperimento di Poisson consiste nell'eseguire il processo fino al tempo t e registrare il numero di arrivi. Notiamo che

Nt k se e solo se Tk t

poiché ognuno di tali eventi indica che ci sono almeno k arrivi nell'intervallo (0, t].

L'assunzione di base

L'assunzione che faremo può essere presentata intuitivamente (ma non correttamente) come segue: se fissiamo un tempo t, sia costante o dipendente dai tempi di arrivo, allora il processo dopo il tempo t è indipendente dal processo prima del tempo t e si comporta, probabilisticamente, come il processo originale. Quindi il processo casuale ha proprietà di rigenerazione. Precisare meglio quest'assunzione ci consentire di ricavare la distribuzione di:

Esercizio teorico 1. Pensa all'applicazione di base in ciascuna delle applicazioni specifiche riportate sopra.