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| 我们先简单回顾一下马尔科夫矩阵是什么。它是一种square matrix,行列数一样,且满足每一行和为1的条件。 | | 我们先简单回顾一下马尔科夫矩阵是什么。它是一种square matrix,行列数一样,且满足每一行和为1的条件。 |
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− | 而马尔科夫链指的是一个n维的状态的序列<math>\{x_t\ = 1, ..., n\}_{t}</math>,每一步的状态转换都有马尔科夫矩阵<math>M</math>决定,即<math>x_{t+1} = M x_t</math>. | + | 而马尔科夫链指的是一个n维的状态的序列<math>\{x_t\ = 1, ..., n\}_{t}</math>,每一步的状态转换都有马尔科夫矩阵<math>P</math>决定,即<math>x_{t+1} = P x_t</math>. |
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− | <math>M</math>的每一行对应的每个状态转移到其他状态的概率。比如当<math>x_t</math>等于第一个状态的时候,M的第一行展示了<math>x_{t+1}</math>状态的概率。 | + | <math>P</math>的每一行对应的每个状态转移到其他状态的概率。比如当<math>x_t</math>等于第一个状态的时候,<math>P</math>的第一行展示了<math>x_{t+1}</math>状态的概率。 |
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| 那对马尔科夫链做粗粒化做粗粒化的意义是什么呢?我们看到文献中着重强调这两点: | | 那对马尔科夫链做粗粒化做粗粒化的意义是什么呢?我们看到文献中着重强调这两点: |
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− | 作者提出了判断一个马尔科夫链对给定partition <math>A=\{A1, A2, ... ,Ar\}</math>是否lumpable的充分必要条件为 | + | 作者提出了判断一个马尔科夫链对给定partition <math>A=\{A1, A2, ... ,Ar\}</math>是否lumpable的充分必要条件为: |
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| 对于任意一对<math>A_i, A_j</math>,每一个属于<math>A_i</math>的状态<math>s_k</math>的<math>p_{kA_j}</math>都是一样的。 | | 对于任意一对<math>A_i, A_j</math>,每一个属于<math>A_i</math>的状态<math>s_k</math>的<math>p_{kA_j}</math>都是一样的。 |
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| 也就是说<math>p_{k A_j} = \sum_{s_m \in A_j} p_{k m} = p_{A_i A_j} = p_{k A_j}, k \in A_i</math> | | 也就是说<math>p_{k A_j} = \sum_{s_m \in A_j} p_{k m} = p_{A_i A_j} = p_{k A_j}, k \in A_i</math> |
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| 直观上来说,当马尔科夫矩阵存在block结构,或者状态明显可被分成几种partition的时候,该矩阵就会lumpable,如图一中的<math>\bar{P}</math>所示。 | | 直观上来说,当马尔科夫矩阵存在block结构,或者状态明显可被分成几种partition的时候,该矩阵就会lumpable,如图一中的<math>\bar{P}</math>所示。 |
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− | 这个看起来是不是非常眼熟。其实它就是在做kMeans聚类算法。让<math>v_s</math>和组里的<math>V[i:r]</math>距离最小的方法,就是让<math>v_s</math>成为<math>V[i:r]</math>这若干个点的中心。
| + | 这个看起来非常眼熟,其实它就是在做kMeans聚类算法。让<math>v_s</math>和组里的<math>V[i:r]</math>距离最小的方法,就是让<math>v_s</math>成为<math>V[i:r]</math>这若干个点的中心。 |
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| 回顾一下Kmeans算法把n个点聚成r类的损失函数,其中第<math>i</math>个点被归到第<math>c^i</math>类,而<math>\mu_j</math>为第<math>\j</math>类点的中心点: | | 回顾一下Kmeans算法把n个点聚成r类的损失函数,其中第<math>i</math>个点被归到第<math>c^i</math>类,而<math>\mu_j</math>为第<math>\j</math>类点的中心点: |
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− | =基于因果涌现的粗粒化= | + | =因果涌现= |
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| + | ====有效信息==== |
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| + | 有效信息相关详情请参照[[因果涌现]]词条。 |
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| + | ====Dynamical Reversibility 动力学可逆性==== |
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| + | 动力学可逆性相关详情请参照[[因果涌现]]词条。 |
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| + | |
| + | =因果态= |
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| + | 因果态相关详情请参照[[因果态]]词条。 |
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− | ==有效信息==
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− | 因果涌现相关详情请参照[[因果涌现]]词条。
| + | =不同粗粒化方法之间的异同= |
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− | ==Dynamical Reversibility 动力学可逆性== | + | ====动力学可逆性 v.s. Lumpability ==== |
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− | 因果涌现相关详情请参照[[因果涌现]]词条。
| + | 在lumpability的图1中我们提到了lumpable的马尔科夫矩阵可以被重新排列成几个block,这种lumpable的矩阵的动力学可逆性也会很高,在这种情况下动力学可逆性和 Lumpability是一致的。 |
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| + | 在没有明显block结构的情况下,我们可以使用上述的SVD+kMeans方式找到最优的lumpability partition并决定它的lumpability。我们在一个动力学可逆性比较高(有明显的因果涌现)的国际贸易网的例子上尝试了一下,却发现该网络上的最优lumpability partition宏观结果的动力学可逆性并不高。这现象说明: |
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| + | #Lumpability最优的partition不等于可逆性最优的partition。 |
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