第225行: |
第225行: |
| </math> | | </math> |
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− | 这些定义与任何粗粒化方法无关。因此,它代表了马尔可夫动力学的内在客观属性。因此,清晰和模糊因果涌现的程度都可以客观地量化。
| + | 这些定义与任何粗粒化方法无关,它代表了马尔可夫动力学的内在客观属性。因此,清晰和模糊因果涌现的程度都可以客观地量化。 |
| | | |
| 当<math> | | 当<math> |
第249行: |
第249行: |
| =与有效信息(EI)的比较= | | =与有效信息(EI)的比较= |
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− | ==相似性== | + | == 方法 == |
− | 根据前文,EI的上界和下界分别是<math>\log{\Gamma_{\alpha}}
| + | 首先使用三种不同方法生成归一化的TPM:1)软化置换矩阵;2)软化退化矩阵;3)完全随机矩阵。具体方法如下: |
− | </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}}
| |
− | </math>。下面通过数值模拟说明这一点。
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− | | |
− | 如下图所示,在由三种不同方法生成的各种归一化的TPM 上比较了<math>
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− | \log{\Gamma_{\alpha}}
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− | </math>和 EI:1)软化置换矩阵;2)软化退化矩阵;3)完全随机矩阵。生成这些矩阵的方法如下:
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| ===软化置换矩阵=== | | ===软化置换矩阵=== |
| 1)随机生成一个N阶置换矩阵P; | | 1)随机生成一个N阶置换矩阵P; |
− | 2)对于P中的每个行向量<math>P_{i}</math>,假设1元素的位置是<math>j_{1}</math>,我们将<math>P_{i}</math>的所有条目填入位于<math>j_{1}</math>处的高斯分布中心的概率,即<math>P'_{i,j} = \frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma} \exp\left( -\frac{(j - j_i)^2}{\sigma^2} \right)</math> | + | |
− | ,其中,<math>\sigma</math>是软化程度的自由参数; | + | 2)对于P中的每个行向量<math>P_{i}</math>,假设1元素的位置是<math>j_{1}</math>,我们将<math>P_{i}</math>的所有条目填入位于<math>j_{1}</math>处的高斯分布中心的概率,即<math>P'_{i,j} = \frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma} \exp\left( -\frac{(j - j_i)^2}{\sigma^2} \right)</math>,其中,<math>\sigma</math>是软化程度的自由参数; |
| + | |
| 3)将<math>\sum_{j=1}^{N} P'_{ij} = 1 | | 3)将<math>\sum_{j=1}^{N} P'_{ij} = 1 |
| </math>除以新的行向量,使其归一化,这样修改后的矩阵<math>P'</math>也是一个TPM。 | | </math>除以新的行向量,使其归一化,这样修改后的矩阵<math>P'</math>也是一个TPM。 |
第270行: |
第264行: |
| ===完全随机矩阵=== | | ===完全随机矩阵=== |
| 1) 从[0, 1]上的均匀分布中抽取一个行随机向量; | | 1) 从[0, 1]上的均匀分布中抽取一个行随机向量; |
| + | |
| 2) 对该行向量进行归一化处理,使生成的矩阵是一个TPM。 | | 2) 对该行向量进行归一化处理,使生成的矩阵是一个TPM。 |
| + | |
| + | ==相似性== |
| + | 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> |
| + | EI\sim\log{\Gamma_{\alpha}} |
| + | </math>。下面通过数值模拟说明这一点。 |
| + | |
| + | 如下图所示,在由三种不同方法生成的各种归一化的TPM 上比较了<math> |
| + | \log{\Gamma_{\alpha}} |
| + | </math>和 EI: |
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| 图(a)、(b)和(c)表明,在这些例子中都观察到了正相关性,并且在N ≫ 1 时,<math> | | 图(a)、(b)和(c)表明,在这些例子中都观察到了正相关性,并且在N ≫ 1 时,<math> |
第283行: |
第288行: |
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| [[文件:20240101.png|替代=|1029x1029像素]] | | [[文件:20240101.png|替代=|1029x1029像素]] |
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| 文献中作者还在大小为N=2 的最简单参数化TPM中得到了EI和<math> | | 文献中作者还在大小为N=2 的最简单参数化TPM中得到了EI和<math> |