第10行: |
第10行: |
| <blockquote><math>\begin{aligned} | | <blockquote><math>\begin{aligned} |
| \Gamma_{\alpha}=\sum_{i=1}^{N}\sigma_{i}^{\alpha}\end{aligned} | | \Gamma_{\alpha}=\sum_{i=1}^{N}\sigma_{i}^{\alpha}\end{aligned} |
− | </math> | + | </math></blockquote> |
| | | |
| 其中<math> | | 其中<math> |
第53行: |
第53行: |
| | | |
| 首先,矩阵的秩可以被写作: | | 首先,矩阵的秩可以被写作: |
− | | + | <blockquote> |
| <math> | | <math> |
| | | |
第60行: |
第60行: |
| \end{aligned} | | \end{aligned} |
| </math> | | </math> |
− | | + | </blockquote> |
| 其中<math> | | 其中<math> |
| \sigma_{i} | | \sigma_{i} |
第66行: |
第66行: |
| | | |
| 紧接着,矩阵的弗罗贝尼乌斯范数可以被写作: | | 紧接着,矩阵的弗罗贝尼乌斯范数可以被写作: |
− | | + | <blockquote> |
| <math>\begin{aligned} | | <math>\begin{aligned} |
| {||P||}_{F}^{2}=\sum_{i=1}^{N}\sigma_{i}^{2} | | {||P||}_{F}^{2}=\sum_{i=1}^{N}\sigma_{i}^{2} |
| \end{aligned} | | \end{aligned} |
| </math> | | </math> |
− | | + | </blockquote> |
| 这也是所有奇异值的平方和。可以看出矩阵的秩和弗罗贝尼乌斯范数都与奇异值相联系。 | | 这也是所有奇异值的平方和。可以看出矩阵的秩和弗罗贝尼乌斯范数都与奇异值相联系。 |
| | | |
第80行: |
第80行: |
| \alpha | | \alpha |
| </math>阶近似动力学可逆性定义为: | | </math>阶近似动力学可逆性定义为: |
− | | + | <blockquote> |
| <math>\begin{aligned} | | <math>\begin{aligned} |
| \Gamma_{\alpha}=\sum_{i=1}^{N}\sigma_{i}^{\alpha}\end{aligned} | | \Gamma_{\alpha}=\sum_{i=1}^{N}\sigma_{i}^{\alpha}\end{aligned} |
| </math> | | </math> |
− | | + | </blockquote> |
| 其中<math> | | 其中<math> |
| \alpha\in(0,2) | | \alpha\in(0,2) |
第150行: |
第150行: |
| \Gamma_{\alpha=1} | | \Gamma_{\alpha=1} |
| </math>受矩阵的大小影响,所以我们需要进行归一化,从而刻画与大小无关的近似动力学可逆性,这样可以更方便地在不同大小的马尔科夫链之间进行比较: | | </math>受矩阵的大小影响,所以我们需要进行归一化,从而刻画与大小无关的近似动力学可逆性,这样可以更方便地在不同大小的马尔科夫链之间进行比较: |
− | | + | <blockquote> |
| <math>\begin{aligned} | | <math>\begin{aligned} |
| \gamma_{\alpha}=\frac{\Gamma_{\alpha}}{N}\end{aligned} | | \gamma_{\alpha}=\frac{\Gamma_{\alpha}}{N}\end{aligned} |
| </math> | | </math> |
− | | + | </blockquote> |
| 容易证明,<math> | | 容易证明,<math> |
| \gamma_{\alpha} | | \gamma_{\alpha} |
第185行: |
第185行: |
| | | |
| 因此,我们有如下不等式: | | 因此,我们有如下不等式: |
− | | + | <blockquote> |
| <math> | | <math> |
| \begin{aligned} | | \begin{aligned} |
| \log{\Gamma_{\alpha}}-\log{N}\le{EI}\le\frac{2}{\alpha}\log{\Gamma_{\alpha}} | | \log{\Gamma_{\alpha}}-\log{N}\le{EI}\le\frac{2}{\alpha}\log{\Gamma_{\alpha}} |
| \end{aligned} | | \end{aligned} |
− | </math> | + | </math></blockquote> |
| 实际上,EI有一个更严格的上限,<math>EI\le\log{\Gamma_{\alpha}}</math>,这个上限是由数值实验的结果确定的。我们发现在许多例子中,EI和<math>\log\Gamma_{\alpha}</math>,因此,基于可逆性的因果涌现理论主张: | | 实际上,EI有一个更严格的上限,<math>EI\le\log{\Gamma_{\alpha}}</math>,这个上限是由数值实验的结果确定的。我们发现在许多例子中,EI和<math>\log\Gamma_{\alpha}</math>,因此,基于可逆性的因果涌现理论主张: |
| | | |
第220行: |
第220行: |
| \epsilon | | \epsilon |
| </math>。而因果涌现的程度为: | | </math>。而因果涌现的程度为: |
− | | + | <blockquote> |
| <math>\begin{aligned} | | <math>\begin{aligned} |
| \Delta\Gamma_{\alpha}(\epsilon)=\frac{\sum_{i=1}^{r_{\epsilon}}\sigma_{i}^{\alpha}}{r_{\epsilon}}-\frac{\sum_{i=1}^{N}\sigma_{i}^{\alpha}}{N}, | | \Delta\Gamma_{\alpha}(\epsilon)=\frac{\sum_{i=1}^{r_{\epsilon}}\sigma_{i}^{\alpha}}{r_{\epsilon}}-\frac{\sum_{i=1}^{N}\sigma_{i}^{\alpha}}{N}, |
| \end{aligned} | | \end{aligned} |
| </math> | | </math> |
− | | + | </blockquote> |
| 其中<math> | | 其中<math> |
| r_{\epsilon}=max\{ i| \sigma_{i} > \epsilon\} | | r_{\epsilon}=max\{ i| \sigma_{i} > \epsilon\} |
第255行: |
第255行: |
| | | |
| ==相似性== | | ==相似性== |
− | 根据定理4,EI的上界和下界分别是<math>\log{\Gamma_{\alpha}}
| + | 根据前文,EI的上界和下界分别是<math>\log{\Gamma_{\alpha}} |
| </math>的线性项。由此还可以推测两者具有近似关系:<math> | | </math>的线性项。由此还可以推测两者具有近似关系:<math> |
| EI\sim\log{\Gamma_{\alpha}} | | EI\sim\log{\Gamma_{\alpha}} |