天气系统可以根据当前状态决定下个状态的概率,而不是每个时段都从同一个固定比例抽取。这样得到的长期变化依赖转移规则,当前晴天也不代表下一时段仍必然晴天。
状态按晴、云、雨排列,每行给出从该状态转到三个状态的概率,行和为一。初始状态确定,随后六步都使用同一张表;本文计算各时段状态分布,不把某一次抽样当成概率结果。
初始状态编号2,零晴、一云、二雨 三行转移概率[['7/10', '1/10', '1/5'], ['1/2', '2/5', '1/10'], ['1/10', '1/10', '4/5']]
时段1:三个目标状态分别从晴、云、雨收到的概率贡献[['0', '0', '1/10'], ['0', '0', '1/10'], ['0', '0', '4/5']];合计得到['1/10', '1/10', '4/5'],总和1。
时段2:三个目标状态分别从晴、云、雨收到的概率贡献[['7/100', '1/20', '2/25'], ['1/100', '1/25', '2/25'], ['1/50', '1/100', '16/25']];合计得到['1/5', '13/100', '67/100'],总和1。
时段3:三个目标状态分别从晴、云、雨收到的概率贡献[['7/50', '13/200', '67/1000'], ['1/50', '13/250', '67/1000'], ['1/25', '13/1000', '67/125']];合计得到['34/125', '139/1000', '589/1000'],总和1。
时段4:三个目标状态分别从晴、云、雨收到的概率贡献[['119/625', '139/2000', '589/10000'], ['17/625', '139/2500', '589/10000'], ['34/625', '139/10000', '589/1250']];合计得到['797/2500', '1417/10000', '1079/2000'],总和1。
时段5:三个目标状态分别从晴、云、雨收到的概率贡献[['5579/25000', '1417/20000', '1079/20000'], ['797/25000', '1417/25000', '1079/20000'], ['797/12500', '1417/100000', '1079/2500']];合计得到['8699/25000', '14251/100000', '50953/100000'],总和1。
时段6:三个目标状态分别从晴、云、雨收到的概率贡献[['60893/250000', '14251/200000', '50953/1000000'], ['8699/250000', '14251/250000', '50953/1000000'], ['8699/125000', '14251/1000000', '50953/125000']];合计得到['18289/50000', '142753/1000000', '491467/1000000'],总和1。
每一步都同时使用上一时段的完整分布,不能刚算完晴天新概率就把它拿去计算同一时段的云天,否则实际改变了模型。
对一个目标状态,把所有来源状态的当前概率乘相应转移概率再相加。三种新概率必须相加为一且全不为负;还可以枚举全部可能路径,把抵达同一状态的路径概率合并来复核。
练习时可以先遮住结果,沿用相同输入独立记录中间状态,再逐项比较。发现不同后先定位最早分歧,确认边界包含方式、编号起点、更新顺序以及是否提前取整。最后结果一致也不表示每个中间步骤都正确,因此保留过程记录有助于看清原因。
这是一个完全自定的小模型,不是现实天气预测,也不代表具体游戏。它假设下一步只依赖当前状态;季节、位置或冷却限制若也有影响,就需要把这些信息纳入状态或规则。