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| | #* 粗粒化结果:由粗粒化算法得到的宏观马尔科夫链,包括宏观状态空间、宏观转移矩阵以及相应的稳态分布。 | | #* 粗粒化结果:由粗粒化算法得到的宏观马尔科夫链,包括宏观状态空间、宏观转移矩阵以及相应的稳态分布。 |
| | # '''要求/约束(Requirements & Constraints)''':要求一个具体粗粒化方案(必须或至少近似)满足的条件,或是天然具备的某些结构和理论特征 | | # '''要求/约束(Requirements & Constraints)''':要求一个具体粗粒化方案(必须或至少近似)满足的条件,或是天然具备的某些结构和理论特征 |
| − | #* '''宏观过程是(近似)马尔科夫的''' | + | ## '''宏观过程是(近似)马尔科夫的''' |
| − | #* '''宏观和微观动力学的演化保持一致''' | + | ## '''宏观和微观动力学的演化保持一致''' |
| − | #** 要求'''粗粒化与动力学两个算子可交换''',即 <math> \Phi P' = P \Phi </math> | + | ##* 要求'''粗粒化与动力学两个算子可交换''',即 <math> \Phi P' = P \Phi </math> |
| − | #*** 在严格可交换的理想情况下,可以推导出'''成块性、因果态'''等结构性条件 | + | ##** 在严格可交换的理想情况下,可以推导出'''成块性、因果态'''等结构性条件 |
| − | #** 在一般近似情形下,可以通过多种指标来量化宏观和微观的演化一致性,例如: | + | ##* 在一般近似情形下,可以通过多种指标来量化宏观和微观的演化一致性,例如: |
| − | #**# 在算子层面,直接度量 <math> \Phi P' </math> 和 <math> P \Phi </math> 之间的误差 | + | ##** 在算子层面,直接度量 <math> \Phi P' </math> 和 <math> P \Phi </math> 之间的误差 |
| − | #**# 基于统计物理模型的配分函数差异、在宏观和微观过程进行随机游走的权重差异等 | + | ##** 基于统计物理模型的配分函数差异、在宏观和微观过程进行随机游走的权重差异等 |
| − | #**# 将宏观动力学通过逆粗粒化算子还原到微观空间,与真实微观动力学比较所得的预测误差等 | + | ##** 将宏观动力学通过逆粗粒化算子还原到微观空间,与真实微观动力学比较所得的预测误差等 |
| − | #* '''计算力学中的因果态结构''' | + | ## '''计算力学中的因果态结构''' |
| − | #** 要求粗粒化后的宏观状态尽量接近因果态划分,从而实现最大可预测性和最小冗余 | + | ##* 要求粗粒化后的宏观状态尽量接近因果态划分,从而实现最大可预测性和最小冗余 |
| − | #** 对应的单尺度和跨尺度因果态具有良好的 '''尺度闭合性'''(因果 / 信息 / 计算闭合) | + | ##* 对应的单尺度和跨尺度因果态具有良好的 '''尺度闭合性'''(因果 / 信息 / 计算闭合) |
| − | #*** 因果闭合:宏观层面的因果结构在该尺度上是自洽和封闭的,无需回到微观层次来解释宏观演化 | + | ##** 因果闭合:宏观层面的因果结构在该尺度上是自洽和封闭的,无需回到微观层次来解释宏观演化 |
| − | #*** 信息闭合:宏观状态包含预测自身未来所需的全部信息,微观状态不会提供额外的预测信息 | + | ##** 信息闭合:宏观状态包含预测自身未来所需的全部信息,微观状态不会提供额外的预测信息 |
| − | #*** 计算闭合:宏观动力学更新可以完全在宏观层面上进行计算,无需显式访问微观状态 | + | ##** 计算闭合:宏观动力学更新可以完全在宏观层面上进行计算,无需显式访问微观状态 |
| − | #* '''稳态下的随机动力学吸引子结构''' | + | ## '''稳态下的随机动力学吸引子结构''' |
| − | #** 要求粗粒化在 '''稳态分布''' 下尽量尊重原系统的随机吸引子结构,包括瞬时态(transient)、常返态(recurrent)、周期类等 | + | ##* 要求粗粒化在 '''稳态分布''' 下尽量尊重原系统的随机吸引子结构,包括瞬时态(transient)、常返态(recurrent)、周期类等 |
| | # '''目标(Objectives)''':在允许的粗粒化方案集合中,想“最大化 / 最小化”的目标 | | # '''目标(Objectives)''':在允许的粗粒化方案集合中,想“最大化 / 最小化”的目标 |
| − | #* 最大化预测性 | + | ## 最大化预测性 |
| − | #** 在给定尺度和约束下,使宏观状态对未来的预测能力尽可能接近微观最优预测,如最大化宏观状态与未来之间的互信息或最小化预测误差 | + | ##* 在给定尺度和约束下,使宏观状态对未来的预测能力尽可能接近微观最优预测,如最大化宏观状态与未来之间的互信息或最小化预测误差 |
| − | #* 最大化有效信息(EI) | + | ## 最大化有效信息(EI) |
| − | #** 使系统在宏观层面的因果效应强度最大,从而揭示因果涌现最显著的尺度 | + | ##* 使系统在宏观层面的因果效应强度最大,从而揭示因果涌现最显著的尺度 |
| − | #** 可由最大化动力学可逆性(Dynamical Reversibility)来近似实现 | + | ##* 可由最大化动力学可逆性(Dynamical Reversibility)来近似实现 |
| − | #* 最小化随机性、信息损失: | + | ## 最小化随机性、信息损失: |
| − | #** 在保证预测性和因果强度的前提下,尽量减少从微观到宏观的信息丢失,实现压缩与保真之间的平衡。 | + | ##* 在保证预测性和因果强度的前提下,尽量减少从微观到宏观的信息丢失,实现压缩与保真之间的平衡。 |
| | # '''方法 / 算法(Methods / Algorithms)''':怎样在给定目标和约束下找到一个好的 <math>f</math> | | # '''方法 / 算法(Methods / Algorithms)''':怎样在给定目标和约束下找到一个好的 <math>f</math> |
| − | #* 贪婪/层次聚类、谱方法、SVD 方法 | + | ## 贪婪/层次聚类、谱方法、SVD 方法 |
| − | #* 遗传算法、GNN 参数化划分等 | + | ## 遗传算法、GNN 参数化划分等 |
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