Anterior

Avanzar

Principal

Teoría de la confiabilidad

Ecuaciones diferenciales: aplicación de una cadena de Markov

Supongamos que un sistema puede estar en dos estados respecto de su funcionamiento: sin falla (estado 0), o con falla (estado 1). Supongamos que la probabilidad de que el sistema falle durante un intervalo de tiempo Dt es proporcional a esa longitud de tiempo, esto es lDt, de tal manera que la probabilidad de que no falle en ese intervalo de tiempo Dt será  de 1 - lDt. La situación dinámica se puede esquematizar mediante el siguiente grafo markoviano (nota; se supone que toda vez que el sistema falla deja de funcionar, de tal manera que el estado 1 es absorvente)

De manera que podemos considerar este proceso como una cadena de Markov en tiempo discreto, con unidad de tiempo Dt. De manera que si definimos por Xn el estado de la variable para el n Dt tiempo, se tiene el siguiente sistema

La matriz de diseño acepta la siguiente descomposición

en cualquier caso no resulta para nada complicado (tarde tres días en darme cuenta de esta sencillez) de que

de modo que si podemos concluir que

en el entendido de que es claro que

Y como hemos considerado n intervalos de tiempo de longitud Dt, hacemos t = n Dt, y reemplazamos en la solución encontrada, entonces tenemos que

Y puesto que en rigor el índice n indica n veces Dt, lo que se tiene es la variable Xt, y ahora para un n suficientemente grande y Dt suficientemente pequeño, tenemos determinado el índice t, podemos concluir que

y por lo tanto

Evidentemente lo que hemos hecho es resolver un problema de ecuaciones diferenciales mediante cadenas de Markov. ¿Cuáles son estas ecuaciones diferenciales? Pues no deje de ver la próxima sesión...

Anterior

Avanzar

Principal