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== 应用案例 ==
 
== 应用案例 ==
[[文件:C3d90f04-1536-4e92-a438-41d1213f2f81.png|缩略图|435x435px|随机游走相关实验结果]]
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=== 随机游走 ===
 
=== 随机游走 ===
 
随机游走的分析侧重于噪声<math>
 
随机游走的分析侧重于噪声<math>
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\kappa_i,i=1,\dots,n
 
\kappa_i,i=1,\dots,n
 
</math>的方差越大,产生因果涌现的潜在可能性就越高。
 
</math>的方差越大,产生因果涌现的潜在可能性就越高。
[[文件:Output.png|缩略图|505x505px|热量耗散模型相关实验结果]]
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[[文件:C3d90f04-1536-4e92-a438-41d1213f2f81.png|缩略图|590x590px|随机游走相关实验结果|替代=|居中]]
    
=== 热量耗散 ===
 
=== 热量耗散 ===
[[文件:0300b2a3-8a32-4c57-a956-553b7fb92a6f.png|缩略图|566x566px|旋转模型相关实验]]
   
随机游走侧重于确定性和噪声,而第二种情况将侧重于非简并性和参数矩阵<math>
 
随机游走侧重于确定性和噪声,而第二种情况将侧重于非简并性和参数矩阵<math>
 
A
 
A
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散热模型的实验结果显示,4个节点在不同时间点的温度微观状态数据都处于下降趋势的情况下,通过粗粒化可以将微观态数据直接映射成宏观状态数据,也可以只粗粒化起始时刻由宏状态动力学生成之后的演化数据,而两者趋势接近,可以验证宏观动力学的有效性。将宏观状态不同维度下因果涌现程度进行比较。<math>
 
散热模型的实验结果显示,4个节点在不同时间点的温度微观状态数据都处于下降趋势的情况下,通过粗粒化可以将微观态数据直接映射成宏观状态数据,也可以只粗粒化起始时刻由宏状态动力学生成之后的演化数据,而两者趋势接近,可以验证宏观动力学的有效性。将宏观状态不同维度下因果涌现程度进行比较。<math>
 
k
 
k
</math>越小,系统的简并性越弱,最优的因果涌现的程度会越强。我们还可以将依赖数据的因果涌现数值解,和不依赖数据的因果涌现解析解进行比较,可以发现随着样本量的增加,因果涌现的数值解逐渐接近解析解。
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</math>越小,系统的简并性越弱,最优的因果涌现的程度会越强。我们还可以将依赖数据的因果涌现数值解,和不依赖数据的因果涌现解析解进行比较,可以发现随着样本量的增加,因果涌现的数值解逐渐接近解析解。[[文件:Output.png|缩略图|601x601px|热量耗散模型相关实验结果|替代=|居中]]
    
=== 三维空间的旋转模型 ===
 
=== 三维空间的旋转模型 ===
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通过实验结果可以发现,其实因果涌现的主要原因就是在空间中,系统的演化虽然处于三维空间中,但是只依托于一条一维的直线或者一个二维平面,就可以近似出系统的演化规律。如果粒子在三维空间中,围绕一条直线进行运动,并且收敛于该直线,那么直线方向的演化可以视为梯度流,而与直线垂直的平面上的演化可以视为螺线管流,简言之,就是直线上可以更清晰的观测到系统的演化方向。因此会在压缩到一维时产生较大的因果涌现。
 
通过实验结果可以发现,其实因果涌现的主要原因就是在空间中,系统的演化虽然处于三维空间中,但是只依托于一条一维的直线或者一个二维平面,就可以近似出系统的演化规律。如果粒子在三维空间中,围绕一条直线进行运动,并且收敛于该直线,那么直线方向的演化可以视为梯度流,而与直线垂直的平面上的演化可以视为螺线管流,简言之,就是直线上可以更清晰的观测到系统的演化方向。因此会在压缩到一维时产生较大的因果涌现。
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如果系统是收敛到一个平面,那么该平面能反映系统的演化方向,这时压缩到二维,会产生最大的因果涌现。由于旋转矩阵会出现复数特征根,我们根据特征根的模长计算因果涌现,之所以不压缩到一维,是因为前两个特征值是共轭复数,模长相等,压缩到一维不会增强因果涌现,反而会使误差变得更大。
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如果系统是收敛到一个平面,那么该平面能反映系统的演化方向,这时压缩到二维,会产生最大的因果涌现。由于旋转矩阵会出现复数特征根,我们根据特征根的模长计算因果涌现,之所以不压缩到一维,是因为前两个特征值是共轭复数,模长相等,压缩到一维不会增强因果涌现,反而会使误差变得更大。[[文件:0300b2a3-8a32-4c57-a956-553b7fb92a6f.png|缩略图|722x722px|旋转模型相关实验|替代=|居中]]旋转模型为因果涌现的意义提供了最直观且可视化的理解方式,也为拓展到高维空间的变量与数据提供了入门的基础。
 
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旋转模型为因果涌现的意义提供了最直观且可视化的理解方式,也为拓展到高维空间的变量与数据提供了入门的基础。
 
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