Научная статья на тему 'ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ СХЕМ РАЗМЕЩЕНИЯ ЧАСТИЦ ПО ЯЧЕЙКАМ С ФИКСИРОВАННЫМ ЗНАЧЕНИЕМ ИХ МИНИМАЛЬНОГО ЗАПОЛНЕНИЯ'

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ СХЕМ РАЗМЕЩЕНИЯ ЧАСТИЦ ПО ЯЧЕЙКАМ С ФИКСИРОВАННЫМ ЗНАЧЕНИЕМ ИХ МИНИМАЛЬНОГО ЗАПОЛНЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
23
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВАРИАНТЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ЧАСТИЦ / ЧИСЛО ПУСТЫХ ЯЧЕЕК / ВЕРОЯТНОСТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНОГО ЗАПОЛНЕНИЯ ЯЧЕЕК

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Энатская Наталия Юрьевна

В схемах равновероятного размещения r частиц по n ячейкам изучаются вероятностные распределения минимальных уровней заполнения ячеек, чисел ячеек с фиксированным минимальным уровнем заполнения и числа пустых ячеек. Рассматриваемые схемы отличаются разными парными качествами ячеек и частиц по их различимости.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PROBABILITY ANALYSIS OF THE SCHEMES OF PARTICLE ALLOCATION TO CELLS WITH A FIXED MINIMUM FILLING VALUE

Schemes of equiprobable allocation of r particles to n cells are studied for the probability distributions of minimum cell fill levels, numbers of cells with a fixed minimum fill level, and the number of empty cells. The schemes have different paired qualities of cells and particles in terms of their distinguishability.

Текст научной работы на тему «ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ СХЕМ РАЗМЕЩЕНИЯ ЧАСТИЦ ПО ЯЧЕЙКАМ С ФИКСИРОВАННЫМ ЗНАЧЕНИЕМ ИХ МИНИМАЛЬНОГО ЗАПОЛНЕНИЯ»

Труды Карельского научного центра РАН

№6. 2021. С. 77-84

DOI: 10.17076/mat1347

УДК 519.115:519.2

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ СХЕМ РАЗМЕЩЕНИЯ ЧАСТИЦ ПО ЯЧЕЙКАМ С ФИКСИРОВАННЫМ ЗНАЧЕНИЕМ ИХ МИНИМАЛЬНОГО ЗАПОЛНЕНИЯ

Н. Ю. Энатская

Московский институт электроники и математики,

Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», Россия

В схемах равновероятного размещения r частиц по n ячейкам изучаются вероятностные распределения минимальных уровней заполнения ячеек, чисел ячеек с фиксированным минимальным уровнем заполнения и числа пустых ячеек. Рассматриваемые схемы отличаются разными парными качествами ячеек и частиц по их различимости.

Ключевые слова: варианты размещения частиц; число пустых ячеек; вероятностное распределение минимального заполнения ячеек.

N. Yu. Enatskaya. PROBABILITY ANALYSIS OF THE SCHEMES OF PARTICLE ALLOCATION TO CELLS WITH A FIXED MINIMUM FILLING VALUE

Schemes of equiprobable allocation of r particles to n cells are studied for the probability distributions of minimum cell fill levels, numbers of cells with a fixed minimum fill level, and the number of empty cells. The schemes have different paired qualities of cells and particles in terms of their distinguishability.

Keywords: particle allocation variants; number of empty cells; probability distribution of the minimal numbers of elements per cells.

Введение

Вероятностные распределения указанных для исследования характеристик определяются в следующих четырех схемах размещения частиц по ячейкам, характеризующихся разными парными качествами ячеек и частиц в них:

схема А - размещение различимых частиц по различимым ячейкам;

схема В - размещение различимых частиц по неразличимым ячейкам;

схема С - размещение неразличимых частиц по различимым ячейкам;

схема О - размещение неразличимых частиц по неразличимым ячейкам.

Вероятностный анализ схем проводится на основе процедур прямого перечисления благоприятных исходов схем для допустимых значений изучаемых характеристик со следующими обозначениями:

и - минимальный уровень заполнения ячеек в исходе схемы;

^к - число ячеек с минимальным уровнем заполнения и = к, где к - целое ^ 0;

^о - число пустых ячеек.

Для всех схем считаем, что г ^ пк.

Укажем диапазоны изменения возможных значений к, у к изучаемых характеристик. Очевидно, что

к = 0, [r/n], где [Z] - целая часть числа Z,

ßh = h L,

(1)

(2)

где для ук при заданном значении к величины I и Ь очевидно определяются из условий г — укк ^ (п — ук)(к + 1), т. к. ук ячеек с к частицами, а остальные (п—ук) ячеек с более чем к частицами, откуда г ^ укк + (п — ук)(к + 1), а Ь = п, когда г = пк, или Ь = п — 1, когда г > пк , что можно записать следующими формулами для значений I и Ь:

l = max(1,n(k + 1) — r),

j = 1- cn+r

—nh

L = n — J.

(3)

Число пустых ячеек равно 0 при и = к > 0.

Вероятностный анализ характеристик схем начнем с нахождения распределения случайной величины (с. в.) и с учетом разных качеств ячеек и частиц (по их различимости):

а) при различимости ячеек будем различать варианты наборов составов частиц в ячейках (для различимых частиц) или их количеств (для неразличимых частиц);

б) при различимости частиц будем различать наборы составов частиц в ячейках с учетом порядка этих наборов (для различимых ячеек) или без учета их порядка (для неразличимых ячеек).

Теперь по приведенным общим соображениям будем находить вероятностные распределения исследуемых характеристик в каждой схеме со спецификой, определяемой качествами ячеек и частиц.

1. ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ СХЕМЫ А

Теорема 1. Для вероятностного распределения минимального заполнения ячеек при к, удовлетворяющего (1), выполняется соотношение

P (U = к) =

MA(k)

ЕЕ

nr ^ ^ \ Ш Wj!

i=i ({w}) V1 Lj=1 3

n!

a=0

qa!

(4)

в остальных ячейках больше, чем по к, последняя сумма производится по перечислению всех наборов {и} уровней заполнения ячеек и = (и1,...,ип) в данном их порядке при каждой фиксации числа г ячеек с их заданным минимальным уровнем заполнения к, а ) = (д0,... ,дг) - вторая маркировка уровней заполнения ячеек, где да - число ячеек с уровнем заполнения а, а = 0, г.

Доказательство. Число исходов Ыа схемы А размещения различимых частиц по различимым ячейкам известно: Ыа = пг. Вероятность Р(и = к) для допустимых по (1) значений к будем искать в виде МА(к)/пг. Число исходов МА(к) определяется по процедуре их перечисления в следующем порядке:

1) перечисляем все допустимые по (2) и (3) значения ук ячеек, содержащих ровно по к частиц;

2) для каждого значения ук = г из 1) перечисляем все размеры превышения заданного уровня заполнения остальных (п — г) ячеек по схеме сочетаний с повторением без пустых ячеек при размещении по ним (г — пк) неразличимых частиц числом способов СП-Пк-1 в виде т = (т1,..., тп), где компоненты превышений перечисляются в порядке нумерации ячеек, и на местах выбранных в 1) г ячеек стоят нули;

3) прибавляя ко всем компонентам каждого вектора из 2) т) по к, получаем все наборы требуемых размеров уровней заполнения ячеек и) = (и -, . . . , и п);

4) для каждого и вычисляем );

5) по результатам 3) и 4) по схеме перестановок с повторением находим число размещений г различимых частиц по п различимым ячейкам во всех заданных вектором и) количествах при фиксированном значении г, обеспечивающих выполнение события (и = к) - это первый сомножитель в круглых скобках в (4), и число делений п ячеек на группы ячеек с совпадающими уровнями заполнений - это второй сомножитель в круглых скобках

в (4).

Тогда

где МА(к) - число исходов события (и = к), т. е. все варианты размещения частиц в схеме, когда в части ячеек по к частиц, а

L

MA(k) = Е Е

r!

n!

^ п

i=l ({w})11

3=1 W3 ! Пa=0 qa!

78

1

r

r

а перечисление всех наборов {и} при каждой фиксации числа г ячеек с их заданным минимальным уровнем заполнения к следует из перечисления исходов схемы сочетаний с повторением в количестве С'—'-^ в связи с перебором наборов размеров превышений уровня заполнения ячеек, описанным в п. 2) перечисления благоприятных исходов события (и = к), что приводит к формуле (4).

Отсюда получаем вероятностное распределение с. в. рк при заданном значении к с. в. и, т. е.

P(рк = i/U = k)

(l/MA(k)) £

Г!

П!

(М)

П

n 1 Wj !Пa=0 qa!'

(5)

j=

где сумма производится по перечислению всех наборов {гВ*} = [гВ)} : ^'=1I(wj — к) = п — г при I^) = 0, когда Z = 0, и I^) = 1, когда Z > 0. Тогда при 3 =0

Р (ро = 3 ) = Р (и = 0), и при 3 > 0 (6)

Р (ро = 3) = Р (ро = 3/и = 0)Р (и = 0).

Замечание 1. а) Очевидно, что ^к Мд(к) =

пг.

б) Формулы (6) верны для всех схем А - О.

Приведем числовой пример расчета вероятностных распределений приведенных характеристик.

Пример 1. Пусть п = 3, г = 3. Общее число исходов схемы Жа = 33 = 27; к = 0, [3/3] = 0,1; по (2) и (3) при к = 0 г = ¡,Ь, где I = тах(1,3 — 3) = 1, Ь = 2, а при к = 1 г = ¡,Ь, где I = тах(1, 6 — 3) = 3, Ь = 3.

Для наглядности и проверки результатов расчетов в примере приведем граф полного перечисления исходов схемы на рисунке 1.

Для к = 0, г = 1 при любой фиксации одной ячейки с уровнем заполнения 0 получаем одинаковые по составу наборы уровней заполнения г) = (0,1, 2), для которых ) = (1,1,1, 0);

для к = 0, г = 2 при любой фиксации двух ячеек с уровнем заполнения 0 получаем одинаковые по составу наборы уровней заполнения г) = (0, 0, 3), для которых ) = (2, 0, 0,1); тогда находим

Ma(0) =

3!

3!

+

3!

3!

0!1!2! 1!1!1!0! 0!0!3! 2!0!0!1!

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

= 18 + 3 = 21.

Рис. 1. Граф перечисления исходов схемы A в примере 1

Fig. 1. Enumeration graph of outcomes of the scheme A in example 1

Отсюда по (4) получаем P(U = 0) = 21/27 = 7/9.

Для к = 1, i = 3 при фиксации трех ячеек с уровнем заполнения 1 получаем один набор уровней заполнения w = (1,1,1), для которого q = (0, 3, 0, 0); тогда находим

3! 3! Ma(1)=1!1!1!0!3!0!0!=6. Проверка по замечанию 1: Ma (0) + Ma(1) = 27 = 33.

В результате получено: P(U = 0) = 7/9; P(U = 1) = 2/9 - вероятностное распределение минимального уровня заполнений в схеме. Отсюда по (5) находим условные распределения для с. в. ц,к:

P (ро = 1/U = 0) = 18/21 = 6/7; P (ро = 2/U = 0) = 3/21 = 1/7; P (pi = 3/U = 1) = 6/6 = 1.

Тогда число пустых ячеек ро имеет по (6) распределение

P (ро = 0) = 6/27 = 2/9; P (ро = 1) = 18/27 = 6/9; P (ро = 2) = 3/27 = 1/9.

Все полученные результаты совпадают с расчетами по графу на рисунке 1.

2. ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ СХЕМЫ В

Теорема 2. Для вероятностного распределения минимального заполнения ячеек при к, удовлетворяющего (1), выполняется соотношение

1

Р(и = к) =

ЕЕ

г=1 (М)

Мв (к) Ыв

Г:

(7)

пп=1 и щ п=1 да!'

по п различимым ячейкам во всех заданных вектором и количествах при фиксированном значении г, обеспечивающих выполнение события (и = к).

Тогда в связи с неразличимостью ячеек, учитывая делением на ЛП= 1 да! неразличимость перестановок составов ячеек, совпадающих по уровням ^ 1 заполнения ячеек, получаем число исходов схемы

где число исходов Ыв схемы В размещения различимых частиц по неразличимым ячейкам, Мв (к)-число исходов события (и=к), т. е. все варианты размещения частиц в схеме, когда в части ячеек по к частиц, а в остальных ячейках больше, чем по к, а последняя сумма производится по перечислению всех наборов {и)} уровней заполнения ячеек и в порядке их возрастания при каждой фиксации числа г ячеек с их заданным минимальным уровнем заполнения к, а ) = (д1,..., дп,) - вторые маркировки уровней заполнения ячеек по всем положительным заполнениям п* ^ г.

Доказательство. Число исходов Ыв схемы В размещения различимых частиц по неразличимым ячейкам Ыв получено в [1]. Вероятность Р(и = к) для допустимых по (1) значений к будем искать в виде Мв(к)/Ыв. Число исходов Мв (к) определяется по процедуре их перечисления в следующем порядке:

1) при заданном по (1) числе к по всем допустимым по (2) и (3) значениям г ячеек с минимальным уровнем заполнения к перечисляем все размеры превышения заданного уровня заполнения остальных (п — г) ячеек по схеме деления остальных (г — пк) частиц, считая их номера от 1 до (г — пк), на (п — г) непустых частей по [2] и проводя по ним перечисление всех разных упорядоченных по возрастанию наборов размеров этих превышений по всем (п — г) ячейкам, в виде гп = (т1,..., тп), где первые г компонент = 0;

2) прибавляя ко всем компонентам каждого вектора из 1) т по к, получаем все наборы требуемых размеров уровней заполнения ячеек ип = (и1,..., ип), среди которых проводим вторые маркировки по всем положительным размерам заполнений п* ^ г вида ) = (д1,... ,дп*);

3) по результату 2) по схеме из [3] находим число размещений г различимых частиц

Мв (к) = ЕЕ

пп=1 и !П п= 1 да!

^ (М)

где первая сумма производится по значениям г, а вторая - по перечислению всех наборов {и)} при каждом значении г с их заданным минимальным уровнем заполнения к, которое следует из перечисления исходов указанной схемы из [2] в связи с перебором наборов размеров превышений уровня заполнения ячеек, описанным в п. 1) перечисления благоприятных исходов события (и = к) (значение к меняется по (1)).

Отсюда получаем вероятностное распределение с. в. ук при заданном значении к с. в. и, т. е.

Р(ук = г/и = к)

(1/Мв(к)) Е

г:

({»*})

пп=1 и: П

а=1

да:

где сумма производится по перечислению всех наборов {ип*} = {и)} '■ ^п=1I— к) = п — г при I(2) = 0, когда 2 = 0, и I(2) = 1, когда 2> 0.

Тогда вероятностное распределение с. в. у0 снова находится по (6). □

Замечание 2. Очевидно, что ^к Мв (к) -число исходов схемы В.

Приведем числовой пример расчета вероятностных распределений приведенных характеристик.

Пример 2. Пусть п = 3, г = 4. Общее число исходов схемы Ыв по [1] равно 14 и можно проверить по графу перечисления (см. рис. 2); к = 0\4/Ц = 0Д; по (2) и (3) при к = 0 г = 1,Ь, где I = тах(1,3 — 4) = 1, Ь = 2, а при к = 1 г = 1,Ь, где I = тах(1,6 — 4) =2, Ь = 2.

Для к = 0, г = 1 получаем все и - это ио = (0,1, 3) с ) = (1,1) и ио = (0, 2, 2) с )= (2).

80

г

п

= (1/14)(:

P (U = 0)

4! 4!

+

+

4!

)

= (1/14)

4!

1!1!2!2!1!

P (U = 1)

= 6/14 = 3/7 (Mb (1) = 6).

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ СХЕМЫ С

Подобная схема исследовалась в [5].

Теорема 3. Для вероятностного распределения минимального заполнения ячеек при к, удовлетворяющего (1), выполняется соотношение

Р (и = к) = М <к>

при r = nk и

P (U = k) =

fir

cn+r—1

Mc (k)

с r

cn+r—1

Рис. 2. Граф перечисления всех исходов схемы B в примере 2

Fig. 2. Enumeration graph of all outcomes of the scheme B in example 2

Для k = 0, i = 2 получаем все w - это W = (0, 0, 4) с q = (1). Отсюда по (7) находим

r

cn+r—1 i=

Е cn с

(9)

n—i— 1 n-'r-nk-1

0!1!3!1!1! 0!2!2!2! 0!0!4!1!

= (1/14)(4+3+1) = 8/14 = 4/7 (Mb (0)=8).

Для k = 1, i = 2 получаем все W - это W = (1,1, 2) с q = (2,1). Отсюда по (7) находим

при г > пк, где Мс (к) - число исходов события (и = к), т. е. все варианты размещения частиц в схеме, когда в части ячеек по к частиц, а в остальных ячейках больше, чем по к частиц.

Доказательство. Число исходов Ыс схемы С размещения неразличимых частиц по различимым ячейкам известно: Ыс = С'+г_ 1. Вероятность Р(и = к) для допустимых по (1) значений к будем искать в виде Мс(к)/С^+г_ 1, где число Мс (к) определяется по процедуре их перечисления в следующем порядке:

перечисляем все допустимые по (2) и (3) фиксации г ячеек, содержащих ровно по к частиц числом способов С!

1)

•п .

Jni

По замечанию 2 число исходов схемы есть Мв (0) + Мв (1) = 14.

В результате получено: Р(и = 0) = 4/7; Р(и = 1) = 3/7 - вероятностное распределение минимального уровня заполнений в схеме. Отсюда по (8) находим условные распределения для с. в. рк:

Р (ро = 1/и = 0) = 7/8; Р (ро = 2/и = 0) = 1/8; Р (р1 = 1/и = 1) = 0/6 = 0; Р (р1 = 2/и = 1) = 6/6 = 1; Р (р1 = 3/и = 1) = 0/6 = 0.

Тогда число пустых ячеек ро имеет по (6) распределение

Р (ро = 0) = 6/14; Р (ро = 1) = 7/14; Р (ро = 2) = 1/14.

2) для каждой фиксации 1) перечисляем все размещения остальных (г — пк) частиц по остальным (п — г) ячейкам по схеме сочетаний с повторением без пустых ячеек числом способов С'-.пк1!: Они и определяют все возможные благоприятные событию (и = к) исходы при данной фиксации ровно г ячеек с минимальным уровнем заполнения к.

Тогда Мс (к) = 1 при г = пк и ь

Мс (к) = Е Сгп С

•n—i— 1

n C r nk 1

при r > nk, что и приводит к формуле (9).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Отсюда получаем вероятностное распределение с. в. рк при заданном значении k с. в. U, т. е. P(рк = i/U = k) = (1/MC(k)) при r = nk и

P (Pk=i/U=k) = (1/Mc (k))Cln Cnzlk1-1 (10)

при r > nk. Тогда вероятностное распределение с. в. ро снова находится по (6). □

1

Приведем числовой пример расчета вероятностных распределений приведенных характеристик.

Пример 3. Пусть п = 3, г = 4. Общее число исходов схемы Ыа = С4 = 15; к = 0, \4/?^] = 0,1; по (2) и (3) при к = 0 г = 1,Ь, где I = тах(1,3 — 4) = 1, Ь = 2, а при к = 1 г = 1,Ь, где I = тах(1, 6 — 4) = 2, Ь = 2.

Для наглядности и проверки результатов расчетов в примере приведем граф полного перечисления исходов схемы на рисунке 3, где исходы будем задавать в виде перечня уровней заполнения ячеек в порядке их нумерации.

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ СХЕМЫ Б

Теорема 4. Для вероятностного распределения минимального заполнения ячеек при к, удовлетворяющего (1), выполняется соотношение

P (U = к) =

MD (к) N*(r, n)

(11)

N *(r.

--- V N(r — nk, n — i)

(r,n) z

Рис. 3. Граф перечисления исходов схемы C в примере 3

Fig. 3. Enumeration graph of outcomes of the scheme C in example 3

По формуле (9) при к = 0 получаем Р (и = 0) = (1/15)(С- С31 + С|Сз°) = (9 + 3)/15 = 12/15 = 4/5 (Мс (0) = 12), а при к = 1

Р (и = 1) = (1/15)С32С° = 3/15 = 1/5

(Мс (1) = 3). В результате получено: Р(и = 0) = 4/5; Р(и = 1) = 1/5 - вероятностное распределение минимального уровня заполнений в схеме. Отсюда по (10) находим условные распределения для с. в. ук:

Р (у° = 1/и = 0) = 9/12 = 3/4; Р (у° = 2/и = 0) = 3/12 = 1/4; Р (у- = 2/и = 1) = 3/3 = 1. Тогда число пустых ячеек у° имеет по (6) распределение

Р (у° = 0) = 3/15 = 1/5; Р (у° = 1) = 9/15 = 3/5; Р (у° = 2) = 3/15 = 1/5. Все полученные результаты совпадают с расчетами по графу на рисунке 3.

где N*(г, п) - число исходов схемы Б размещения неразличимых частиц по неразличимым ячейкам, а число исходов в той же схеме без пустых ячеек обозначено через N (г, п), Ми (к) - число исходов события (и = к), т. е. все варианты размещения частиц в схеме, когда в части ячеек по к частиц, а в остальных ячейках больше, чем по к частиц.

Доказательство. В [4] получены число исходов схемы Б размещения неразличимых частиц по неразличимым ячейкам N*(г, п) и число исходов в той же схеме без пустых ячеек N(г,п) (в обозначениях [4]). Вероятность Р(и = к) для допустимых по (1) значений к будем искать в виде Ми(к)/Ы*(г,п), где Ми (к) - число благоприятных исходов события (и = к), т. е. все варианты размещения частиц в схеме, когда в части ячеек по к частиц, а в остальных ячейках больше, чем по к частиц. Число Ми (к) определяется по процедуре их перечисления: при заданном по (1) числе к при всех допустимых по (2) и (3) значениях г € \1,Ь], считая, что во всех п ячейках уже находится по к частиц, размещаем (г — пк) остальных частиц по любым (п — г) ячейкам без пустых известным из [4] числом N (г—пк,п — г) (в принятых там обозначениях) способами, определяющими при каждом значении г благоприятное число исходов события

и = к.

Тогда

ь

Ми (к) = Е N (г — пк,п — г),

í=l

что и приводит к формуле (11).

Отсюда получаем вероятностное распределение с. в. ук при заданном значении к с. в. и, т. е.

Р(ук=г/и=к)=(1/Ми(к))Ы(г—пк, п—г).

(12)

Тогда вероятностное распределение с. в. ¿° снова находится по (6). □

Приведем числовой пример расчета вероятностных распределений приведенных характеристик.

Пример 4. Пусть п = 3, г = 4. Общее число исходов схемы по [4] N*(г,п) = 4, к = 0, [4/3] = 071; по (2) и (з) при к = 0 г = Т^Ь, где Т = тах(1,3 — 4) = 1, Ь = 2, а при к = 1 г = Т,Ь, где Т = тах(1,6 — 4) =2, Ь = 2.

Для наглядности и проверки результатов расчетов в примере приведем граф полного перечисления исходов схемы на рисунке 4, где исходы будем задавать в виде перечня в возрастающем порядке уровней заполнения ячеек.

ЛОДЗк—(0,0,4)

0,1,3) 0,2,2)

1,1,2)

Рис. 4. Граф перечисления исходов схемы D в примере 4

Fig. 4. Enumeration graph of outcomes of the scheme D in example 4

Очевидно, при к = 0, i = 1 по уровням заполнения ячеек получаем два исхода: (0,1,3) и (0,2,2), а при к = 0, i = 2 один исход: (0,0,4), откуда по (11) при к = 0 получаем

P (U = 0) = (1/4)(2 + 1) = 3/4 (Md (0) = 3),

а при к = 1, i = 2 получаем один исход: (1,1,2), откуда по (11) получаем

P (U = 1) = 1/4 (Md (1) = 1).

В результате получено: Р(и = 0) = 3/4; Р(и = 1) = 1/4 - вероятностное распределение минимального уровня заполнений в схеме. Отсюда по (12) находим условные распределения для с. в. рк:

Р(ро = 1/и = 0) = 2/3; Р(ро = 2/и = 0) = 1/3; Р(р1 = 2/и = 1) = 1.

Тогда число пустых ячеек ро имеет по (6) распределение Р(ро = 0) = 1/4; Р(ро = 1) = 1/2; Р(ро = 2) = 1/4.

Все полученные результаты совпадают с расчетами по графу на рисунке 4.

Литература

1. Энатская Н. Ю. Комбинаторное представление схемы размещения различимых частиц по неразличимым ячейкам // Дискретная математика. 2017. Т. 29, № 1. С. 86-93.

10.4213/ат1410

2. Энатская Н. Ю. Комбинаторный анализ подстановок с фиксированным числом циклов // Труды КарНЦ РАН. 2020. № 7. С. 110-119. ао1: 10.17076/таШ71

3. Энатская Н. Ю. Комбинаторный анализ схемы деления совокупности различимых элементов на части заданных размеров без учета их порядка // Труды КарНЦ РАН. 2019. № 7. С. 63-69. аок 10.17076/та1972

4. Энатская Н. Ю., Хакимуллин Е. Р., Кол-чин А. В. Анализ схемы размещения неразличимых частиц по неразличимым ячейкам // Труды КарНЦ РАН. 2014. № 4. С. 80-86.

5. Энатская Н. Ю. Комбинаторный анализ схемы домино и случай фиксированной минимальной цифры на фишке домино // Труды КарНЦ РАН. 2017. № 8. С. 86-93. ао1: 10.17076/та1562

Поступила в редакцию 09.12.2020

References

1. Enatskaya N. Yu. Kombinatornoe predstavlenie skhemy razmeshchenia razlichimykh chastits po nerazlichimym yacheikam [Combinatorial representation of the scheme of distiguishable particles arrangement to indistinguishable cells]. Diskretnaya matematika [Discrete Mathematics]. 2017. Vol. 29, no. 1. P. 126-135. doi: 10.4213/dm1410

2. Enatskaya N. Yu. Kombinatornyi analiz podstanovok s fiksirovannym chislom tsiklov [Combinatorial analysis of the permutations with

a fixed number of cycles]. Trudy KarNTs RAN [Trans. KarRC RAS]. 2020. No. 7. P. 110-119. doi: 10.17076/mat1171

3. Enatskaya N. Yu. Kombinatornyi analiz skhemy deleniya sovokupnosti razlichimykh elementov na chasti zadannykh razmerov bez ucheta ikh poryadka [Combinatorial analysis of the scheme of division of a population of distinguishable elements into parts of given sizes irrespective of their order]. Trudy KarNTs RAN [Trans. KarRC RAS]. 2019. No. 7. P. 63-69. doi: 10.17076/mat972

(83)

4. Enatskaya N. Yu., Khakimullin E. R., Kolchin A. V. Analiz skhemy razmeshcheniya nerazlichimykh chastits po nerazlichimym yacheikam [Analisis of a scheme of allocating indistinguishable particles to indistinguishable cells]. Trudy KarNTs RAN [Trans. KarRC RAS]. 2014. No. 4. P. 143-154.

5. Enatskaya N. Yu. Kombinatornyi analiz skhemy domino i sluchai fiksirovannoi minimal'noi tsifry na fishke domino [Combinatorial analysis of the scheme of domino and case of fixed minimal figure on board of domino]. Trudy KarNTs RAN [Trans. KarRC RAS]. 2017. No. 8. P. 86-93. doi: 10.17076/mat562

Received December 09, 2020

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ:

Энатская Наталия Юрьевна

доцент Департамента прикладной математики, к. ф.-м. н.

Национальный исследовательский университет

«Высшая школа экономики», Московский институт

электроники и математики

ул. Таллинская, 34, Москва, Россия, 123458

эл. почта: nat1943@mail.ru

тел.: +79037411345

CONTRIBUTOR:

Enatskaya, Natalia

National Research University Higher School of Economics,

Moscow Institute of Electronics and Mathematics 34 Tallinskaya St., 123458 Moscow, Russia e-mail: nat1943@mail.ru tel.: +79037411345

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.