| 第176行: |
第176行: |
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| | </blockquote> | | </blockquote> |
| − |
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| − | ===清晰因果涌现===
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| − | 对于具有TPM P的给定马尔可夫链<math>
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| − | \chi
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| − | </math>,如果<math>r≡rank(P)<N</math>,则该系统中会出现明显的因果涌现。且因果涌现的程度为:
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| − | <blockquote>
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| − | <math>\begin{aligned}
| |
| − | \Delta\Gamma_{\alpha}=\Gamma_{\alpha}\cdot(\frac{1}{r}-\frac{1}{N})
| |
| − | \end{aligned}
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| − | </math>
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| − | </blockquote>
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| − | ===模糊因果涌现===
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| − | 对于具有TPM P的给定马尔可夫链<math>
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| − | \chi
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| − | </math>,假设其奇异值为<math>
| |
| − | (\sigma_{1}\ge\sigma_{2}\ge...\ge\sigma_{N}\ge0)
| |
| − | </math>。对于给定实值<math>
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| − | \epsilon\in[0,\sigma_{1}]
| |
| − | </math>,如果存在整数<math>
| |
| − | i\in[1, N)
| |
| − | </math>,使得<math>
| |
| − | \sigma_{i}>\epsilon
| |
| − | </math>,则系统中出现了模糊因果涌现,其模糊程度为<math>
| |
| − | \epsilon
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| − | </math>。而因果涌现的程度为:
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| − | <blockquote>
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| − | <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},
| |
| − | \end{aligned}
| |
| − | </math>
| |
| − | </blockquote>
| |
| − | 其中<math>
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| − | r_{\epsilon}=max\{ i| \sigma_{i} > \epsilon\}
| |
| − | </math>
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| − |
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| − | 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>
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| − | \epsilon=0
| |
| − | </math>时,清晰因果涌现是模糊因果涌现的特例,特别是当奇异值可以分析求解时,它具有理论价值。此外,对因果涌现发生的判断与<math>
| |
| − | \alpha
| |
| − | </math>无关,因为它只与秩有关。因此,清晰因果涌现的概念仅由P决定,是无参数的。在实际应用中,必须给出阈值<math>
| |
| − | \epsilon
| |
| − | </math>,因为奇异值可能无限趋近于0,但P是满秩的。可以根据奇异值频谱中的明显截止点来选择<math>
| |
| − | \epsilon
| |
| − | </math>。若<math>
| |
| − | \epsilon
| |
| − | </math>非常小(比如<math>
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| − | \epsilon<{10}^{-10}
| |
| − | </math>),我们也可以说因果涌现大致发生。对于任意<math>
| |
| − | \epsilon\ge{0},\Delta\Gamma_{\alpha}(\epsilon)\in[0,N-1]
| |
| − | </math>,只有当<math>\Delta\Gamma_{\alpha}(\epsilon)>0
| |
| − | </math>时,才会出现因果涌现。
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| | | | |
| | ==高斯噪声迭代系统的近似动力学可逆性与因果涌现== | | ==高斯噪声迭代系统的近似动力学可逆性与因果涌现== |
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第250行: |
| | </math>测量确定性和简并性的综合影响。 | | </math>测量确定性和简并性的综合影响。 |
| | | | |
| − | ===高斯噪声迭代系统基于SVD的因果涌现=== | + | |
| | + | =基于SVD(动力学可逆性)的因果涌现= |
| | + | ==离散TPM基于SVD的因果涌现== |
| | + | ===清晰因果涌现=== |
| | + | 对于具有TPM P的给定马尔可夫链<math> |
| | + | \chi |
| | + | </math>,如果<math>r≡rank(P)<N</math>,则该系统中会出现明显的因果涌现。且因果涌现的程度为: |
| | + | <blockquote> |
| | + | <math>\begin{aligned} |
| | + | \Delta\Gamma_{\alpha}=\Gamma_{\alpha}\cdot(\frac{1}{r}-\frac{1}{N}) |
| | + | \end{aligned} |
| | + | </math> |
| | + | </blockquote> |
| | + | ===模糊因果涌现=== |
| | + | 对于具有TPM P的给定马尔可夫链<math> |
| | + | \chi |
| | + | </math>,假设其奇异值为<math> |
| | + | (\sigma_{1}\ge\sigma_{2}\ge...\ge\sigma_{N}\ge0) |
| | + | </math>。对于给定实值<math> |
| | + | \epsilon\in[0,\sigma_{1}] |
| | + | </math>,如果存在整数<math> |
| | + | i\in[1, N) |
| | + | </math>,使得<math> |
| | + | \sigma_{i}>\epsilon |
| | + | </math>,则系统中出现了模糊因果涌现,其模糊程度为<math> |
| | + | \epsilon |
| | + | </math>。而因果涌现的程度为: |
| | + | <blockquote> |
| | + | <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}, |
| | + | \end{aligned} |
| | + | </math> |
| | + | </blockquote> |
| | + | 其中<math> |
| | + | r_{\epsilon}=max\{ i| \sigma_{i} > \epsilon\} |
| | + | </math> |
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| | + | 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> |
| | + | \epsilon=0 |
| | + | </math>时,清晰因果涌现是模糊因果涌现的特例,特别是当奇异值可以分析求解时,它具有理论价值。此外,对因果涌现发生的判断与<math> |
| | + | \alpha |
| | + | </math>无关,因为它只与秩有关。因此,清晰因果涌现的概念仅由P决定,是无参数的。在实际应用中,必须给出阈值<math> |
| | + | \epsilon |
| | + | </math>,因为奇异值可能无限趋近于0,但P是满秩的。可以根据奇异值频谱中的明显截止点来选择<math> |
| | + | \epsilon |
| | + | </math>。若<math> |
| | + | \epsilon |
| | + | </math>非常小(比如<math> |
| | + | \epsilon<{10}^{-10} |
| | + | </math>),我们也可以说因果涌现大致发生。对于任意<math> |
| | + | \epsilon\ge{0},\Delta\Gamma_{\alpha}(\epsilon)\in[0,N-1] |
| | + | </math>,只有当<math>\Delta\Gamma_{\alpha}(\epsilon)>0 |
| | + | </math>时,才会出现因果涌现。 |
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| | + | ==高斯噪声迭代系统基于SVD的因果涌现== |
| | 同样,在规定<math>\epsilon\geq 0</math>之后,我们可以筛选两个协方差矩阵的奇异值来计算因果涌现,即 | | 同样,在规定<math>\epsilon\geq 0</math>之后,我们可以筛选两个协方差矩阵的奇异值来计算因果涌现,即 |
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