stochastic matrix
英 /stəˈkæstɪk ˈmeɪtrɪks/美 /stoʊˈkæstɪk ˈmeɪtrɪks/
n. 名词短语
随机矩阵;转移矩阵;概率矩阵
词义说明
stochastic matrix 指一个元素非负且每行(或每列)元素之和为 1 的方阵。本义源于概率论:矩阵的每个元素表示从一个状态转移到另一个状态的概率,因此行和(或列和)为 1 体现“总概率为 1”。按行和为 1 的定义称为行随机矩阵,按列和为 1 的定义称为列随机矩阵,两者统称随机矩阵。引申义出现在马尔可夫链理论中,此时 stochastic matrix 特指一步转移概率矩阵,描述状态间的随机转移规律。在更广泛的线性代数与概率论文献中,该词也用于指代任何具有上述归一化性质的矩阵,与“概率矩阵”“转移矩阵”常作为同义词使用。
词根溯源
stochastic 源自希腊语 stokhastikos,意为“善于猜测的、基于猜测的”,经德语 stochastisch 进入英语,在数学中引申为“随机的”。matrix 源自拉丁语 matrix,意为“子宫、母体”,后用于表示“产生其他事物的母体”,在数学中特指按行列排列的数的矩形阵列。构词逻辑上,stochastic matrix 即“随机矩阵”,强调矩阵元素具有概率意义。记忆时可联想:stochastic(随机)+ matrix(矩阵),即元素为随机概率的矩阵。
应用场合
stochastic matrix 主要出现在学术写作中,尤其是概率论、随机过程、线性代数、马尔可夫链、排队论、机器学习等领域的教材与论文。在商务或金融分析报告中,若涉及马尔可夫链模型预测,也可能使用该术语,但语气正式。日常口语和新闻报道中极少出现,若出现则通常需要附加解释。法律文本中几乎不用。文学作品中基本不出现。总体而言,该词属于数学专业术语,语域较高,使用场合限于专业交流。
语法说明
stochastic matrix 是可数名词短语,复数形式为 stochastic matrices。常见句型包括:A stochastic matrix is defined as...;The transition probabilities form a stochastic matrix;Each row of a stochastic matrix sums to 1。易错点在于混淆行随机与列随机:若未指明,通常默认行和为 1,但不同文献约定可能不同,需根据上下文判断。此外,stochastic matrix 本身是名词短语,不能直接作动词使用。修饰时常用 row-stochastic、column-stochastic 等复合形容词。
近义词对比
与 stochastic matrix 意思相近的词有 transition matrix、probability matrix、Markov matrix。transition matrix 强调“转移”功能,常用于马尔可夫链语境,但并非所有转移矩阵都必须是随机的(例如某些加权转移矩阵)。probability matrix 更泛指元素为概率的矩阵,不一定要求行和或列和为 1。Markov matrix 是 stochastic matrix 的同义词,但更强调与马尔可夫过程的关联。在一般数学语境中,stochastic matrix 最为标准;在马尔可夫链语境中,transition matrix 更常见;若强调概率解释,可用 probability matrix。
使用提示
stochastic matrix 是专业术语,语域较高,适用于学术写作和技术文档,不宜在非专业场合随意使用。该词为中性,无褒贬色彩。常见误用包括:将任何非负矩阵都称为 stochastic matrix(忽略了行和或列和为 1 的条件);混淆行随机与列随机;在不需要强调概率归一化的场合滥用该词。此外,注意拼写:stochastic 而非 stochastical,matrix 的复数为 matrices。
高频搭配
- row-stochastic matrix
- 行随机矩阵
- column-stochastic matrix
- 列随机矩阵
- transition matrix
- 转移矩阵
- probability matrix
- 概率矩阵
- Markov matrix
- 马尔可夫矩阵
- doubly stochastic matrix
- 双随机矩阵
- stochastic process
- 随机过程
用法示例
| A stochastic matrix has nonnegative entries and each row sums to one. | 随机矩阵的元素非负,且每行之和为 1。 |
| The transition probabilities of a Markov chain are often represented by a stochastic matrix. | 马尔可夫链的转移概率通常用随机矩阵表示。 |
| In this paper, we prove that the product of two stochastic matrices is again a stochastic matrix. | 本文证明两个随机矩阵的乘积仍是随机矩阵。 |
| The stationary distribution of the Markov chain is a left eigenvector of the stochastic matrix. | 该马尔可夫链的平稳分布是随机矩阵的左特征向量。 |
| Students should be able to identify whether a given matrix is row-stochastic or column-stochastic. | 学生应能判断给定矩阵是行随机还是列随机。 |