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→‎最佳性和唯一性: 标准化定理1前后的数学公式
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我们现在展示这个:因果态是最高准确度的预测器并且是最小统计复杂度的;他们在共享两者属性中是唯一的;而且他们状态到状态的转换是最小随机性的。用其他的话说,他们满足从奥卡姆借用的两个约束条件,而且他们是唯一能做到这样的表示形式。这个非常重要的寓意在这里是因果态和ϵ-机制是任何学习或模型词汇的目标。该论点由证明最优化理论的久享盛名的意义上作出。我们指出,在我们的结论备注中(第Ⅶ节),在获取这些目标中已经包含了实的例子。
 
我们现在展示这个:因果态是最高准确度的预测器并且是最小统计复杂度的;他们在共享两者属性中是唯一的;而且他们状态到状态的转换是最小随机性的。用其他的话说,他们满足从奥卡姆借用的两个约束条件,而且他们是唯一能做到这样的表示形式。这个非常重要的寓意在这里是因果态和ϵ-机制是任何学习或模型词汇的目标。该论点由证明最优化理论的久享盛名的意义上作出。我们指出,在我们的结论备注中(第Ⅶ节),在获取这些目标中已经包含了实的例子。
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图例3。一个可供替代的状态的类R划分S<-覆盖在因果态S上(由实线绘出)。这里,作为例子,S2包含R1, R2, R3和R4的部分。这些所有可供替代的部分的集合构成了奥卡姆的水池。再次注意到Ri需要不是紧致的也不是简单连接的,如所绘制的那样。
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图例3。一个可供替代的状态的类<math>\mathbfcal{R}</math>划分<math>\overset{\gets}{\mathbf{S}}</math>覆盖在因果态<math>\mathbfcal{S}</math>上(由实线绘出)。这里,作为例子,<math>\mathcal{S}_2</math>包含<math>\mathcal{R_1, R_2, R_3和R_4}</math>的部分。这些所有可供替代的部分的集合构成了奥卡姆的水池。再次注意到<math>\mathcal{R}_i</math>需要不是紧致的也不是简单连接的,如所绘制的那样。
    
作为我们策略的部分,然后,我们仍要证明几个不是最优化的结果;我们叫这些引理以标识他们的从属状态。所有我们的定理,和一些我们的引理,将由一些方法构造,包括比较因果态,由ϵ生成,用其他状态的等价态集合,由其他函数η生成。简而言之,没有竞争状态——没有其他斑图——可能构造因果态。
 
作为我们策略的部分,然后,我们仍要证明几个不是最优化的结果;我们叫这些引理以标识他们的从属状态。所有我们的定理,和一些我们的引理,将由一些方法构造,包括比较因果态,由ϵ生成,用其他状态的等价态集合,由其他函数η生成。简而言之,没有竞争状态——没有其他斑图——可能构造因果态。
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修正一些附加的标记法是很方便地。让S是当前因果态的随机变量,S->1∈A是下一个我们从原始随机过程获得的“可观测的”量,S'是下一个因果态,R是对应到η的当前态,而R'是下一个η状态。σ将表示S的一个部分值(因果态),而ρ是R的部分值。当我们量化因果态的可替代者时,我们在R上量化。
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修正一些附加的标记法是很方便地。让<math>\mathcal{S}</math>是当前因果态的随机变量,<math>\overset{\to 1}{S} \in \mathcal{A}</math>是下一个我们从原始随机过程获得的“可观测的”量,<math>\mathcal{S}'</math>是下一个因果态,<math>\mathcal{R}</math>是对应到η的当前态,而<math>\mathcal{R}'</math>是下一个η状态。σ将表示<math>\mathcal{S}</math>的一个部分值(因果态),而ρ是<math>\mathcal{R}</math>的部分值。当我们量化因果态的可替代者时,我们在<math>\mathbfcal{R}</math>上量化。
    
定理1(因果态具有最大预测性)【15】
 
定理1(因果态具有最大预测性)【15】
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对于所有的R和所有的L∈Z+,
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对于所有的<math>\mathbfcal{R}</math>和所有的<math>L \in \mathbb{Z}^+</math>,
    
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H[\overset{\to L}{S} \vert R] \ge H[\overset{\to L}{S} \vert S] \tag{42}
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H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{R}] \ge H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{S}] \tag{42}
 
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证明。我们已经看到H[S->L|R]>=H[S->L|S<-](引理1)。但是由构造(定义5),
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证明。我们已经看到<math>H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{R}] \ge H[\overset{\to L}{S} \vert \overset{\gets}{S}]</math>(引理1)。但是由构造(定义5),
    
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自从熵仅依赖于概率分布,H[S->L|S] = H[S->L|S<-],对于每个L。因此,H[S->L | R] >= H[S->L | S],对于所有的L。证毕。
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自从熵仅依赖于概率分布,<math>H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{S}] = H[\overset{\to L}{S} \vert \overset{\gets}{S}]</math>,对于每个L。因此,<math>H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{R}] \ge H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{S}]</math>,对于所有的L。证毕。
    
备注。这就是说,因果态在预测未来方面是一样优秀的——作为预测者——作为完整的历史。在这方面,他们符合最开始从奥卡姆处借用的要求。自从因果态是良好定义的,而且自从他们可以被系统性的逼近,我们已经展示了斑图强度(定义3和引理1,备注)的上界在实际上是可以达到的。直观地,因果态达到这个,是因为——不象一般的实际状态,他们没有丢弃任何关于未来的信息,可能包含在S<-中。用更通俗的话讲,为解释参考文献【70】中信息的定义,因果态记录制造不同(去到未来)的每个不同(关于过去)。我们实际上可以非常准确地制造这种直觉,使用定理的一个简单推论。
 
备注。这就是说,因果态在预测未来方面是一样优秀的——作为预测者——作为完整的历史。在这方面,他们符合最开始从奥卡姆处借用的要求。自从因果态是良好定义的,而且自从他们可以被系统性的逼近,我们已经展示了斑图强度(定义3和引理1,备注)的上界在实际上是可以达到的。直观地,因果态达到这个,是因为——不象一般的实际状态,他们没有丢弃任何关于未来的信息,可能包含在S<-中。用更通俗的话讲,为解释参考文献【70】中信息的定义,因果态记录制造不同(去到未来)的每个不同(关于过去)。我们实际上可以非常准确地制造这种直觉,使用定理的一个简单推论。
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