マルコフ性:未来予測の鍵
「マルコフ性」とは、確率の世界で起こる一連の出来事、つまり確率過程が持つ、特別な性質のことです。簡単に言うと、未来の状態は現在の状態だけに関係し、過去の状態には左右されないという考え方です。未来を予測する時、過去の出来事は全て忘れて、現在の状態だけを考えれば良いのです。
例を挙げて考えてみましょう。明日の天気を予想する場合を考えてみます。今日が晴れだったとします。この時、マルコフ性を考えると、昨日や一昨日、あるいはもっと前に雨が降っていたかどうかは関係ありません。明日の天気は、今日の天気である「晴れ」という情報だけを使って予想できるのです。過去の天気の情報は、未来の天気を予想する上では必要ない、つまり、未来は現在だけに依存し、過去とは独立しているのです。
もう少し身近な例を挙げると、サイコロを振る場面を想像してみてください。サイコロを何度も振る時、次にどの目が出るかは、前回やそれ以前にどの目が出たかに関係なく、今のサイコロの状態だけで決まります。一回前が1だったから次は6が出やすい、あるいは前に何度も1が出ているから次は1が出にくい、といったことはありません。毎回のサイコロの出目は、過去の結果に影響されず、独立した出来事なのです。これがマルコフ性の考え方です。
このマルコフ性の考え方は、未来の状態を予想する際に、過去の全ての情報を考慮する必要がなく、現在の状態の情報だけを考慮すれば良いということを意味します。もし過去の情報も全て考慮しなければいけないとすると、計算は非常に複雑になってしまいます。しかし、マルコフ性のおかげで計算を大幅に簡略化でき、様々な予測や分析がしやすくなります。まさに、複雑な現象を扱う上での強力な道具と言えるでしょう。