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。

先确定规则与输入

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[['1/10', '1/10', '4/5'], ['2/5', '1/2', '1/10'], ['1/10', '2/5', '1/2']]

逐项算出过程

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', '2/5'], ['0', '0', '1/2']];合计得到['1/10', '2/5', '1/2'],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[['1/100', '4/25', '1/20'], ['1/100', '1/5', '1/5'], ['2/25', '1/25', '1/4']];合计得到['11/50', '41/100', '37/100'],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[['11/500', '41/250', '37/1000'], ['11/500', '41/200', '37/250'], ['22/125', '41/1000', '37/200']];合计得到['223/1000', '3/8', '201/500'],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[['223/10000', '3/20', '201/5000'], ['223/10000', '3/16', '201/1250'], ['223/1250', '3/80', '201/1000']];合计得到['17/80', '1853/5000', '4169/10000'],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[['17/800', '1853/12500', '4169/100000'], ['17/800', '1853/10000', '4169/25000'], ['17/100', '1853/50000', '4169/20000']];合计得到['10559/50000', '37331/100000', '41551/100000'],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[['10559/500000', '37331/250000', '41551/1000000'], ['10559/500000', '37331/200000', '41551/250000'], ['10559/62500', '37331/1000000', '41551/200000']];合计得到['211993/1000000', '373977/1000000', '41403/100000'],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。

复核时看什么

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。

适用范围

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。