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然而,PID框架只能分解关于多个原变量和一个目标变量之间的互信息,Rosas扩展了该框架,提出整合信息分解方法<math>\varphi ID </math><ref>P. A. Mediano, F. Rosas, R. L. Carhart-Harris, A. K. Seth, A. B. Barrett, Beyond integrated information: A taxonomy of information dynamics phenomena, arXiv preprint arXiv:1909.02297 (2019).</ref>来处理多个原变量和多个目标变量之间的互信息,可以用来分解不同时刻间的互信息,作者基于分解后的信息提出了两种因果涌现的定义方法:
 
然而,PID框架只能分解关于多个原变量和一个目标变量之间的互信息,Rosas扩展了该框架,提出整合信息分解方法<math>\varphi ID </math><ref>P. A. Mediano, F. Rosas, R. L. Carhart-Harris, A. K. Seth, A. B. Barrett, Beyond integrated information: A taxonomy of information dynamics phenomena, arXiv preprint arXiv:1909.02297 (2019).</ref>来处理多个原变量和多个目标变量之间的互信息,可以用来分解不同时刻间的互信息,作者基于分解后的信息提出了两种因果涌现的定义方法:
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1)当特有信息<math>Un(V_t;X_{t+1}| X_t^1,\ldots,X_t^n\ )>0 </math>,表示当前时刻的宏观态<math>V_t </math>能超过当前时刻的微观态<math>X_t </math>给下一时刻的整体系统<math>X_{t+1} </math>再多提供一些信息,存在因果涌现;
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1)当[[特有信息]]<math>Un(V_t;X_{t+1}| X_t^1,\ldots,X_t^n\ )>0 </math>,表示当前时刻的宏观态<math>V_t </math>能超过当前时刻的微观态<math>X_t </math>给下一时刻的整体系统<math>X_{t+1} </math>再多提供一些信息,存在因果涌现;
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2)绕开了选择特定的宏观态<math>V_t </math>,仅仅基于系统当前时刻的微观态<math>X_t </math>和下一时刻的微观态<math>X_{t+1} </math>之间的协同信息定义因果涌现,当协同信息<math>Syn(X_t^1,…,X_t^n;X_{t+1}^1,…,X_{t+1}^n )>0 </math>,系统发生了因果涌现。其中<math>Un(V_t;X_{t+1}| X_t\ )\le Syn(X_t;X_{t+1}\ ) </math>衡成立。
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2)绕开了选择特定的宏观态<math>V_t </math>,仅仅基于系统当前时刻的微观态<math>X_t </math>和下一时刻的微观态<math>X_{t+1} </math>之间的[[协同信息]]定义因果涌现,当协同信息<math>Syn(X_t^1,…,X_t^n;X_{t+1}^1,…,X_{t+1}^n )>0 </math>,系统发生了因果涌现。其中<math>Un(V_t;X_{t+1}| X_t\ )\le Syn(X_t;X_{t+1}\ ) </math>衡成立。
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值得注意的是,对于方法一判断因果涌现的发生需要依赖宏观态<math>V_t </math>的选择,然而<math>V_t </math>的选择又是很困难的,因此该方法不可行。一种自然的想法就是使用第二种方法借助协同信息来判断因果涌现的发生,但是由于冗余信息存在计算的问题,而协同信息的计算又依赖冗余信息。因此,第二种方法基于协同信息的计算往往也是不可行的。总之,这两种因果涌现的定量刻画方法都存在一些缺点,因此,更加合理的量化方法有待提出。
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值得注意的是,对于方法一判断因果涌现的发生需要依赖宏观态<math>V_t </math>的选择,然而<math>V_t </math>的选择又是很困难的,因此该方法不可行。一种自然的想法就是使用第二种方法借助协同信息来判断因果涌现的发生,但是由于冗余信息存在计算的问题,而协同信息的计算又依赖[[冗余信息]]。因此,第二种方法基于协同信息的计算往往也是不可行的。总之,这两种因果涌现的定量刻画方法都存在一些缺点,因此,更加合理的量化方法有待提出。
    
[[文件:因果解耦以及向下因果例子1.png|缩略图|500x500像素|居中|因果解耦以及向下因果例子]]
 
[[文件:因果解耦以及向下因果例子1.png|缩略图|500x500像素|居中|因果解耦以及向下因果例子]]
文中作者举了一个前后两个时间序列数据的奇偶是否相同的例子来说明什么时候发生因果解耦、向下因果以及因果涌现。当第二个判断条件中只有第一项成立时是用来判断向下因果条件,只有第二项成立时是用来判断因果解耦条件,两种同时成立时用来判断因果涌现条件。这里,<math>X_t=(X_t^1,…,X_t^n )\in \left\{0,1\right\}^n </math>,宏观态是微观输入的异或结果。
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文中作者举了一个前后两个时间序列数据的奇偶是否相同的例子来说明什么时候发生[[因果解耦]]、[[向下因果]]以及[[因果涌现]]。当第二个判断条件中只有第一项成立时是用来判断向下因果条件,只有第二项成立时是用来判断因果解耦条件,两种同时成立时用来判断因果涌现条件。这里,<math>X_t=(X_t^1,…,X_t^n )\in \left\{0,1\right\}^n </math>,宏观态是微观输入的异或结果。
    
====基于可逆性的因果涌现理论====
 
====基于可逆性的因果涌现理论====
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