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===离散化布朗运动===
 
===离散化布朗运动===
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离散布朗运动是离散时间内连续布朗运动的近似,常用于数值模拟和随机过程建模。方程<math>x_{t+1}=Ax_t+\varepsilon_t</math>可以被视为奥恩斯坦-乌伦贝克(OU)过程的离散版本方法。在这个模型中,<math>\mu=a_0+Ax_t</math>是影响状态演化的漂移向量,协方差矩阵<math>\Sigma</math>表示扩散系数,它决定了<math>\varepsilon_t</math>维度上随机波动的幅度和相关性。
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离散布朗运动是离散时间内连续布朗运动的近似,常用于数值模拟和随机过程建模。方程<math>x_{t+1}=Ax_t+\varepsilon_t</math>可以被视为奥恩斯坦-乌伦贝克(OU)过程的离散版本方法,如图a所示。在这个模型中,<math>\mu=a_0+Ax_t</math>是影响状态演化的漂移向量,协方差矩阵<math>\Sigma</math>表示扩散系数,它决定了<math>\varepsilon_t</math>维度上随机波动的幅度和相关性。
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对<math>\Sigma^{-1}</math>和<math>A^T\Sigma^{-1}A</math>进行SVD分解之后我们可以得到奇异向量矩阵<math>U=(u_1,\cdots,u_n)</math>和<math>V=(v_1,\cdots,v_n)</math>其中
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对<math>\Sigma^{-1}</math>和<math>A^T\Sigma^{-1}A</math>(如图b、c所示)进行SVD分解之后我们可以得到奇异向量矩阵<math>U=(u_1,\cdots,u_n)</math>和<math>V=(v_1,\cdots,v_n)</math>其中
 
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在得到图m中的奇异值谱之后,规定<math>\epsilon=0.6</math>,我们可以得到<math>\Delta\Gamma_\alpha(\epsilon)=0.5167</math>,其中有效秩<math>r_\epsilon=4</math>, <math>s_1,\cdots,s_4</math>和<math>\kappa_1,\cdots,\kappa_4</math>需要被保留。
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在得到图d中的奇异值谱之后,规定<math>\epsilon=0.6</math>,我们可以得到<math>\Delta\Gamma_\alpha(\epsilon)=0.5167</math>,其中有效秩<math>r_\epsilon=4</math>, <math>s_1,\cdots,s_4</math>和<math>\kappa_1,\cdots,\kappa_4</math>需要被保留。
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通过粗粒化策略的求解,我们可以得到如图f所示的粗粒化参数矩阵<math>W</math>,其保留了<math>x_1,x_2,x_3,x_5</math>四个维度,从图e可看出在使用高斯噪声迭代系统基于SVD的粗粒化策略后得到的粗粒化策略,会比直接截取<math>U</math>或<math>V</math>得到的粗粒化策略更接近理论最大的<math>\Delta\Gamma_\alpha(\epsilon)</math>。
    
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由此可以得到图b中的生成数据。从图e中可以看出,<math>A^T\Sigma^{-1}A</math>有两个较大的奇异值,<math>r_\epsilon=2</math>,因为<math>\epsilon=5</math>,正逆向的协方差矩阵如图c和d所示。在模型训练中,当训练周期为50000时,我们得到因果涌现的值为<math>\Delta\Gamma\alpha(\epsilon)=0.8685</math>。
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由此可以得到图b中的生成数据。从图e中可以看出,<math>A^T\Sigma^{-1}A</math>(如图c所示)有两个较大的奇异值,差距比<math>\Sigma^{-1}</math>(如图d所示)更大,<math>r_\epsilon=2</math>,因为<math>\epsilon=5</math>,正逆向的协方差矩阵如图c和d所示。在模型训练中,当训练周期为50000时,我们得到因果涌现的值为<math>\Delta\Gamma\alpha(\epsilon)=0.8685</math>。
    
[[文件:SIR模型.png|替代=|935x935像素]]
 
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