Вероятностный автомат, система, в которой переход из одного состояния в другое происходит случайным образом. Вероятность этого перехода определяется последовательностью его предыдущих состояний (a1, a2,..., ai,..., an)и входными сигналами (S 1, S 2,..., S m)и записывается в виде функции Р (ai ® aj, S k), где ai ® aj означает переход из состояния (ai в состояние aj).
Вероятностный автомат используются в формальных моделях процессов обучения, в моделях сложного поведения, когда реакция автомата неоднозначна.
Примером Вероятностный автомат может служить система автоматического управления движением транспорта на перекрёстке двух улиц с разной интенсивностью движения. Для простоты рассмотрим Вероятностный автомат с двумя состояниями: «откр» — проезд по магистрали (улица с интенсивным движением) открыт и «закр» — магистраль перекрыта, разрешено поперечное движение. Входных сигналов тоже два: S 1 — «на поперечной улице ждет транспорт» и S 2 — «эта улица пуста». Переходные вероятности определены так:
Р (закр ® закр, S 2) = Р (откр ® закр, S 2) = 0;
Р (откр ® откр, S 2) = Р (закр ® откр, S 2) = 1;
Р (откр ® откр, S 1) = 0,7;
Р (откр ® закр, S 1) = 0,3;
Р (закр ® закр, S 1) = 0,5;
Р (закр ® откр, S 1) = 0,5.
Такой автомат по мере надобности пропускает поперечный транспорт, но не перекрывает магистраль при появлении на поперечном направлении каждой отдельной машины. Численные значения вероятностей переходов и время основного такта работы автомата необходимо выбирать исходя из конкретного транспортного режима.
Вероятностный автомат можно представить в виде системы, состоящей из детерминированного автомата и случайных чисел датчика , подающего на один из входов автомата независимые сигналы с заданным распределением вероятностей.
Ю. А. Шрейдер.