「マルコフ性(Markov property)」とは、あるシステムの状態において、「未来の状態が現在の状態にのみ依存し、過去の状態には依存しない」という性質を指します。つまり、システムがある時点の状態にあるとき、その次の状態がどのようになるかは、直前の状態だけで決まり、それ以前の過去の情報は関係ない、という性質です。これを「記憶がない」性質とも言います。
具体的には、以下のように説明できます。
サイコロを振るゲームを考えましょう。このゲームでは、次に出る目の数は、前回の出目や過去の出目には影響されず、毎回独立しています。つまり、「次に出る目は現在のサイコロの状態(振られる瞬間の状態)にのみ依存する」ので、このゲームはマルコフ性を満たしています。
マルコフ性は、状態遷移が条件付き確率で表現されるときに特に重要で、数式的には以下のように表されます:
\[P(X_{t+1} | X_t, X_{t-1}, ..., X_0) = P(X_{t+1} | X_t)\]この式は、未来の状態 $ X_{t+1} $ が現在の状態 $ X_t $ にのみ依存し、それ以前の状態 $ X_{t-1}, …, X_0 $ には依存しないことを示しています。
このように、マルコフ性は、意思決定や予測を簡略化できるため、多くの確率モデルや強化学習で重要な役割を果たします。