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\end{equation}
 
\end{equation}
 
<math>I_{\min}</math>满足了“冗余是所有源共有的信息”这一直觉。同时,特定源的互信息的定义涉及到先对这个源的所有取值求平均再对<math>T</math>的所有结果求平均两个平均过程,而冗余度的定义中将取最小值这个过程放在第一次平均之后,第二次平均之前是因为不同源可能关于<math>T</math>的不同结果提供信息。
 
<math>I_{\min}</math>满足了“冗余是所有源共有的信息”这一直觉。同时,特定源的互信息的定义涉及到先对这个源的所有取值求平均再对<math>T</math>的所有结果求平均两个平均过程,而冗余度的定义中将取最小值这个过程放在第一次平均之后,第二次平均之前是因为不同源可能关于<math>T</math>的不同结果提供信息。
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====冗余函数/交集信息的若干公理化性质====
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===冗余函数/交集信息的若干公理化性质===
 
根据上述定义可以得到如下关于冗余信息的性质:
 
根据上述定义可以得到如下关于冗余信息的性质:
   第457行: 第457行:  
这里我们可以发现,这个偏序关系实际上找到了一个基于冗余的对图1中结构的重塑。原本的结构是先有两个源变量分别提供的互信息和两个源变量共同提供的互信息<math>I(S;R_{1})</math>,<math>I(S;R_{2})</math>和<math>I(S;R_{1},R_{2})</math>然后通过对其的分类产生了<math>Unq(S;R_{1})</math>,<math>Rdn(S;R_{1},R_{2})</math>,<math>Unq(S;R_{2})</math>,<math>Syn(S;R_{1},R_{2});\{1\})</math>。重塑后的结构将<math>I(S;R_{1})</math>和<math>I(S;R_{2})</math>理解为其的自冗余将<math>I(S;R_{1},R_{2})</math>理解为其的自冗余,并以<math>Rdn(S;R_{1},R_{2})</math>为提供最少信息的一种基,在其上逐层添加提供更多信息来产生出<math>I(S;R_{1})</math>,<math>I(S;R_{2})</math>和<math>I(S;R_{1},R_{2})</math>,即形成冗余晶格,其又构成了下文通过累积信息函数得到对交互信息的分解的基础。
 
这里我们可以发现,这个偏序关系实际上找到了一个基于冗余的对图1中结构的重塑。原本的结构是先有两个源变量分别提供的互信息和两个源变量共同提供的互信息<math>I(S;R_{1})</math>,<math>I(S;R_{2})</math>和<math>I(S;R_{1},R_{2})</math>然后通过对其的分类产生了<math>Unq(S;R_{1})</math>,<math>Rdn(S;R_{1},R_{2})</math>,<math>Unq(S;R_{2})</math>,<math>Syn(S;R_{1},R_{2});\{1\})</math>。重塑后的结构将<math>I(S;R_{1})</math>和<math>I(S;R_{2})</math>理解为其的自冗余将<math>I(S;R_{1},R_{2})</math>理解为其的自冗余,并以<math>Rdn(S;R_{1},R_{2})</math>为提供最少信息的一种基,在其上逐层添加提供更多信息来产生出<math>I(S;R_{1})</math>,<math>I(S;R_{2})</math>和<math>I(S;R_{1},R_{2})</math>,即形成冗余晶格,其又构成了下文通过累积信息函数得到对交互信息的分解的基础。
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==== 其余信息原子计算 ====
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===其余信息原子计算===
 
冗余晶格中每个节点所关联的冗余信息,不仅包含所有低于它的节点所提供的冗余信息,还可能包含更多。因此,沿着冗余晶格从下到上移动,<math>I_{\min}</math>可视为一种“累积信息函数”,它对越来越大,越来越包容的源集合所提供的信息进行累积。根据上述,两源变量的情况下我们很容易将交互信息分解为基本信息原子(即特有,冗余,协同三部分)并计算出其具体值,但对多个源变量我们需要使用<math>I_{\min}</math>的一个逆函数,称为部分信息函数(PI-function)来找到基本信息原子。对于源集合<math>\alpha\in\mathcal{A}(\mathbf{R})</math>,部分信息函数记为<math>\Pi_{\mathbf{R}}</math>,并由下式定义:
 
冗余晶格中每个节点所关联的冗余信息,不仅包含所有低于它的节点所提供的冗余信息,还可能包含更多。因此,沿着冗余晶格从下到上移动,<math>I_{\min}</math>可视为一种“累积信息函数”,它对越来越大,越来越包容的源集合所提供的信息进行累积。根据上述,两源变量的情况下我们很容易将交互信息分解为基本信息原子(即特有,冗余,协同三部分)并计算出其具体值,但对多个源变量我们需要使用<math>I_{\min}</math>的一个逆函数,称为部分信息函数(PI-function)来找到基本信息原子。对于源集合<math>\alpha\in\mathcal{A}(\mathbf{R})</math>,部分信息函数记为<math>\Pi_{\mathbf{R}}</math>,并由下式定义:
 
\begin{equation}
 
\begin{equation}
第477行: 第477行:  
对于两源变量情形<math>\mathbf{R}=\{R_{1},R_{2}\}</math>,<math>I(S;R_{1})=\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\})+\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\}\{2\})</math>,<math>
 
对于两源变量情形<math>\mathbf{R}=\{R_{1},R_{2}\}</math>,<math>I(S;R_{1})=\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\})+\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\}\{2\})</math>,<math>
 
I(S;R_{1},R_{2})=\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\})+\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{2\})+\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\}\{2\})+\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{12\})</math>。与上文对比,可立即看出每个部分信息项的含义:冗余信息:<math>\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\}\{2\})=I_{\min}(S;\{1\}\{2\})</math>,即 <math>R_{1} </math>与 <math>R_{2} </math>的冗余。特有信息:<math>\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\})=I(S;R_{1})-I_{\min}(S;\{1\}\{2\})</math>,即 <math>R_{1} </math>的总信息减去冗余部分;对 <math>R_{2}</math>同理。协同信息:<math>\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{12\})</math> 表示 <math>R_{1}</math>与 <math>R_{2}</math>联合后多出来的那部分信息,即协同。
 
I(S;R_{1},R_{2})=\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\})+\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{2\})+\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\}\{2\})+\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{12\})</math>。与上文对比,可立即看出每个部分信息项的含义:冗余信息:<math>\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\}\{2\})=I_{\min}(S;\{1\}\{2\})</math>,即 <math>R_{1} </math>与 <math>R_{2} </math>的冗余。特有信息:<math>\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{1\})=I(S;R_{1})-I_{\min}(S;\{1\}\{2\})</math>,即 <math>R_{1} </math>的总信息减去冗余部分;对 <math>R_{2}</math>同理。协同信息:<math>\Pi_{\mathbf{R}}(S;\{12\})</math> 表示 <math>R_{1}</math>与 <math>R_{2}</math>联合后多出来的那部分信息,即协同。
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==== 其余信息原子计算实例 ====
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===其余信息原子计算实例===
 
[[文件:图片3476.png|替代=|居中|600x600像素]]
 
[[文件:图片3476.png|替代=|居中|600x600像素]]
 
为了更具体地理解这些概念,我们来看上图A中的例子。由于该分布具有对称性,显然 <math>R_1</math> 和 <math>R_2</math> 提供的信息量是相同的。实际上,可以验证:
 
为了更具体地理解这些概念,我们来看上图A中的例子。由于该分布具有对称性,显然 <math>R_1</math> 和 <math>R_2</math> 提供的信息量是相同的。实际上,可以验证:
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