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0,零晴、一云、二雨 三行转移概率[['4/5', '1/10', '1/10'], ['2/5', '3/10', '3/10'], ['1/10', '1/5', '7/10']]
时段1:三个目标状态分别从晴、云、雨收到的概率贡献[['4/5', '0', '0'], ['1/10', '0', '0'], ['1/10', '0', '0']];合计得到['4/5', '1/10', '1/10'],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[['16/25', '1/25', '1/100'], ['2/25', '3/100', '1/50'], ['2/25', '3/100', '7/100']];合计得到['69/100', '13/100', '9/50'],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[['69/125', '13/250', '9/500'], ['69/1000', '39/1000', '9/250'], ['69/1000', '39/1000', '63/500']];合计得到['311/500', '18/125', '117/500'],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[['311/625', '36/625', '117/5000'], ['311/5000', '27/625', '117/2500'], ['311/5000', '27/625', '819/5000']];合计得到['2893/5000', '761/5000', '673/2500'],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[['2893/6250', '761/12500', '673/25000'], ['2893/50000', '2283/50000', '673/12500'], ['2893/50000', '2283/50000', '4711/25000']];合计得到['13767/25000', '1967/12500', '7299/25000'],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[['13767/31250', '1967/31250', '7299/250000'], ['13767/250000', '5901/125000', '7299/125000'], ['13767/250000', '5901/125000', '51093/250000']];合计得到['133171/250000', '40167/250000', '38331/125000'],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。