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基于有效信息的因果涌现理论
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2025年3月11日 (二) 16:34的版本
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2025年3月11日 (二) 16:34
→黑盒化外部变量
第366行:
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其中,A,B,C三个变量的微观动力学与上例相同,而“黑盒”外部化变量D则与前面例子不同之处在于,变量D接受来自另外三个变量的输入,并且它的响应方式为逻辑判断“三个输入加和是否等于3”,也就是只有A,B,C同时为1的时候,D才转移至1。
其中,A,B,C三个变量的微观动力学与上例相同,而“黑盒”外部化变量D则与前面例子不同之处在于,变量D接受来自另外三个变量的输入,并且它的响应方式为逻辑判断“三个输入加和是否等于3”,也就是只有A,B,C同时为1的时候,D才转移至1。
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在所有变量都是内生变量时,所有状态都发生的是确定性转移,因为机制是完全确定的。在将变量D做黑盒化处理后,相当于我们不再关注它的变化了。举例来说,当{ABC}的状态为{110}时,假设采样发现D取0和1的概率分别是0.8和0.2(可人为设定,但要注意取0的概率远大于1),那么下一时刻,有0.8的概率继续保持{110}(对应当前黑盒D的状态为0),而有0.2的概率转移至{111}
(对应当前黑盒的D状态为1)。相比于原四变量系统,黑盒化D后的三变量系统的转移不再是确定性的,D的变化仅视作系统的噪声。
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在所有变量都是内生变量时,所有状态都发生的是确定性转移,因为机制是完全确定的。在将变量D做黑盒化处理后,相当于我们不再关注它的变化了。举例来说,当{ABC}的状态为{110}时,假设采样发现D取0和1的概率分别是0.8和0.2(可人为设定,但要注意取0的概率远大于1),那么下一时刻,有0.8的概率继续保持{110}(对应当前黑盒D的状态为0),而有0.2的概率转移至{111}
(对应当前黑盒的D状态为1)。相比于原四变量系统,黑盒化D后的三变量系统的转移不再是确定性的,D的变化仅视作系统的噪声。从原TPM得到黑盒化后的TPM,需要将变量D的概率边际化(marginalize),可参考如下三步操作:
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从原TPM得到黑盒化后的TPM,需要将变量D的概率边际化(marginalize),可参考如下三步操作:
(1)'''行向量处理''':a. 将D=0和1的行向量乘以对应概率,即0.8和0.2;b. 对应ABC状态相同的行向量两两相加,例如{ABCD} = {1100} 和 {ABCD} = {1101}相加合并,得到的即为{ABC} = {110}下一时刻向各状态转移的概率情况,操作后的TPM行数量减半;
(1)'''行向量处理''':a. 将D=0和1的行向量乘以对应概率,即0.8和0.2;b. 对应ABC状态相同的行向量两两相加,例如{ABCD} = {1100} 和 {ABCD} = {1101}相加合并,得到的即为{ABC} = {110}下一时刻向各状态转移的概率情况,操作后的TPM行数量减半;
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