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| | # '''问题对象(Problem Definition)''':研究的对象和结果 | | # '''问题对象(Problem Definition)''':研究的对象和结果 |
| − | #* 粗粒化对象:给定的微观马尔科夫链(状态空间、转移矩阵及其稳态分布等)。 | + | #* 粗粒化对象:给定的微观马尔科夫链 |
| − | #* 粗粒化结果:由粗粒化映射(或粗粒化算法)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 与 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 与 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''' |
| − | #** 即存在一个宏观转移算子,使得在粗粒化尺度上可以用一阶马尔科夫过程描述宏观动力学 | + | #* '''粗粒化与动力学算子可交换''',即 <math> \Phi P' = P \Phi </math> |
| − | #* 粗粒化与动力学算子尽可能可交换,即 <math> \Phi P' = P \Phi </math>
| + | #** 在严格可交换的极限下,可以推导出'''成块性、因果态'''等结构性条件。 |
| − | #** 在严格可交换的极限下,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 宏观和微观动力学的演化是否一致,例如: |
| − | #** 在一般近似情形下,可以通过多种指标来量化这一“动力学一致性”的好坏,例如: | + | #**# 算子层面,即 <math> \Phi P' </math> 和 <math> P \Phi </math> 之间的误差 |
| − | #**# 算子层面,即 即 <math> \Phi P' </math> 和 <math> P \Phi </math> 之间的误差, | + | #**# '''一致性指标''',包括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 |
| − | #**# 一致性指标,包括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 | + | #**# 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''': |
| − | #* 因果态结构、ϵ-机器、υ-机器: | + | #** 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 |
| − | #** 要求在给定时间尺度或跨尺度上,粗粒化后的宏观状态尽量接近因果态划分,从而在该尺度上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,应在给定粗粒化方案下具有良好的 '''尺度闭合性'''(因果 / 信息 / 计算闭合): |
| − | #** 对应的单尺度因果态和 ϵ-机器、跨尺度因果态和 υ-机器,应在给定粗粒化方案下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,无需诉诸更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,微观状态不会再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,微观状态不会再提供额外可用的预测信息。 | + | #*** 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''': |
| − | #* 稳态下的吸引子分解、瞬时态 / 常返态、周期结构: | + | #** 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,包括将瞬时态(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,将瞬时态(transient)、常返态(recurrent)、周期类等自然分解尽可能映射为清晰的宏观结构。 | |
| | # '''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 |