📘 DTMC 성질 정리표 (대상별 구분 포함)

성질 (영문) 대상 종류 수학적 정의 또는 조건 예시 / 설명
Accessible State pair (i,j) $\exists n \geq 0 \text{ s.t. } P^n(i, j) > 0$ $i \to j$: j는 i에서 도달 가능
Communicate State pair (i,j) $i \leftrightarrow j \iff i \to j \text{ and } j \to i$ 서로 갈 수 있으면 같은 class
Class Set of states $\{ j \in S \mid i \leftrightarrow j \}$ 서로 communicate 하는 상태들의 집합
Irreducible Whole chain 모든 상태가 서로 communicate 전체가 하나의 class
Reducible Whole chain 일부 상태 쌍이 communicate하지 않음 여러 class로 나뉘어 있음
Recurrent Single state $f_i = \mathbb{P}_i(T_i < \infty) = 1$ 언젠가 반드시 다시 돌아옴
Transient Single state $f_i < 1$ 돌아오지 않고 사라질 가능성 있음
Periodic Single state $d(i) := \gcd\{ n \geq 1 \mid P^n(i,i) > 0 \} > 1$ 2의 배수 시간에만 돌아옴
Aperiodic Single state $d(i) = 1$ self-loop 등으로 어느 시점에도 돌아올 수 있음
Positive Recurrent Single state $f_i = 1, \mathbb{E}_i[T_i] < \infty$ 평균 복귀 시간이 유한
Null Recurrent Single state $f_i = 1, \mathbb{E}_i[T_i] = \infty$ 평균 복귀 시간은 무한

📌 요약: 대상 기준 정리

대상 종류 포함된 성질들
state Recurrent, Transient, Periodic, Aperiodic, Positive/Null Recurrent
states pair Accessible, Communicate
states set Class
Whole chain Irreducible, Reducible