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=== 连续系统的计算 ===
 
=== 连续系统的计算 ===
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在计算有效信息时,需要涉及到动力系统熵的计算,而一个连续的马尔科夫动力系统,计算其熵的过程可能较为复杂,下面我们用一个包含 n个元素的孤立神经系统 X为例<ref name="Measuring_information_integration">{{cite journal|author1=Tononi G|author2=Boly M|author3=Massimini M|author4=Edelman D B|title=Measuring information integration|journal=PLOS Computational Biology|year=2016|volume=12|issue=3|page=e1004819|url=https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004819}}</ref>,来描述连续系统熵的计算过程。该系统活动可由一个高斯平稳多元随机过程描述,并仅关注其内在属性,忽略来自环境的外部输入。这些元素可视为神经元组,其活动变量表示各组在数百毫秒内的放电率,彼此间的相互作用通过连接矩阵 CON(X)介导。系统动力学可表述为:
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在计算有效信息时,需要涉及到动力系统熵和互信息的计算,这一过程较为复杂。因此,我们考虑一个简化的连续模型,即一个线性动力学,噪声为高斯噪声。下面我们用一个包含 n个元素的孤立神经系统 X为例<ref name="Measuring_information_integration">{{cite journal|author1=Tononi G|author2=Boly M|author3=Massimini M|author4=Edelman D B|title=Measuring information integration|journal=PLOS Computational Biology|year=2016|volume=12|issue=3|page=e1004819|url=https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004819}}</ref>,来描述这一线性化的动力学。该系统活动可由一个高斯平稳多元随机过程描述。我们仅关注其内在属性,并忽略来自环境的外部输入。这些元素可视为神经元组,其活动变量表示各组在数百毫秒内的放电率,彼此间的相互作用,可以通过邻接矩阵 CON(X)来描述。系统动力学可表述为:
    
<math>
 
<math>
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其中cR表示该向量受强度为c的独立高斯噪声R驱动。
 
其中cR表示该向量受强度为c的独立高斯噪声R驱动。
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该多元过程的联合概率密度函数可通过熵(H)与互信息(MI)进行表征。
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该随机过程的熵(H)的计算公式为:
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对于该连续马尔可夫动力系统,熵的计算公式为:
      
<math>
 
<math>
第199行: 第197行:  
</math>
 
</math>
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其中协方差矩阵 COV(X)来源于:
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其中协方差矩阵 COV(X)是由:
    
<math>
 
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第205行: 第203行:  
</math>
 
</math>
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这里 I为单位矩阵,CON(X)为系统连接矩阵。
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计算的,这里 I为单位矩阵,CON(X)为系统的邻接矩阵。
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对于一个离散的系统其熵的相关计算可参见[[有效信息]]词条。
      
== Φ 的计算示例 ==
 
== Φ 的计算示例 ==