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  −
===清晰因果涌现===
  −
对于具有TPM P的给定马尔可夫链<math>
  −
\chi
  −
</math>,如果<math>r≡rank(P)<N</math>,则该系统中会出现明显的因果涌现。且因果涌现的程度为:
  −
<blockquote>
  −
<math>\begin{aligned}
  −
\Delta\Gamma_{\alpha}=\Gamma_{\alpha}\cdot(\frac{1}{r}-\frac{1}{N})
  −
\end{aligned}
  −
</math>
  −
</blockquote>
  −
===模糊因果涌现===
  −
对于具有TPM P的给定马尔可夫链<math>
  −
\chi
  −
</math>,假设其奇异值为<math>
  −
(\sigma_{1}\ge\sigma_{2}\ge...\ge\sigma_{N}\ge0)
  −
</math>。对于给定实值<math>
  −
\epsilon\in[0,\sigma_{1}]
  −
</math>,如果存在整数<math>
  −
i\in[1, N)
  −
</math>,使得<math>
  −
\sigma_{i}>\epsilon
  −
</math>,则系统中出现了模糊因果涌现,其模糊程度为<math>
  −
\epsilon
  −
</math>。而因果涌现的程度为:
  −
<blockquote>
  −
<math>\begin{aligned}
  −
\Delta\Gamma_{\alpha}(\epsilon)=\frac{\sum_{i=1}^{r_{\epsilon}}\sigma_{i}^{\alpha}}{r_{\epsilon}}-\frac{\sum_{i=1}^{N}\sigma_{i}^{\alpha}}{N},
  −
\end{aligned}
  −
</math>
  −
</blockquote>
  −
其中<math>
  −
r_{\epsilon}=max\{ i| \sigma_{i} > \epsilon\}
  −
</math>
  −
  −
这些定义与任何粗粒化方法无关,它代表了马尔可夫动力学的内在客观属性。因此,清晰和模糊因果涌现的程度都可以客观地量化。当<math>
  −
\epsilon=0
  −
</math>时,清晰因果涌现是模糊因果涌现的特例,特别是当奇异值可以分析求解时,它具有理论价值。此外,对因果涌现发生的判断与<math>
  −
\alpha
  −
</math>无关,因为它只与秩有关。因此,清晰因果涌现的概念仅由P决定,是无参数的。在实际应用中,必须给出阈值<math>
  −
\epsilon
  −
</math>,因为奇异值可能无限趋近于0,但P是满秩的。可以根据奇异值频谱中的明显截止点来选择<math>
  −
\epsilon
  −
</math>。若<math>
  −
\epsilon
  −
</math>非常小(比如<math>
  −
\epsilon<{10}^{-10}
  −
</math>),我们也可以说因果涌现大致发生。对于任意<math>
  −
\epsilon\ge{0},\Delta\Gamma_{\alpha}(\epsilon)\in[0,N-1]
  −
</math>,只有当<math>\Delta\Gamma_{\alpha}(\epsilon)>0
  −
</math>时,才会出现因果涌现。
      
==高斯噪声迭代系统的近似动力学可逆性与因果涌现==
 
==高斯噪声迭代系统的近似动力学可逆性与因果涌现==
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</math>测量确定性和简并性的综合影响。
 
</math>测量确定性和简并性的综合影响。
   −
===高斯噪声迭代系统基于SVD的因果涌现===
+
 
 +
=基于SVD(动力学可逆性)的因果涌现=
 +
==离散TPM基于SVD的因果涌现==
 +
===清晰因果涌现===
 +
对于具有TPM P的给定马尔可夫链<math>
 +
\chi
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</math>,如果<math>r≡rank(P)<N</math>,则该系统中会出现明显的因果涌现。且因果涌现的程度为:
 +
<blockquote>
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<math>\begin{aligned}
 +
\Delta\Gamma_{\alpha}=\Gamma_{\alpha}\cdot(\frac{1}{r}-\frac{1}{N})
 +
\end{aligned}
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</math>
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 +
===模糊因果涌现===
 +
对于具有TPM P的给定马尔可夫链<math>
 +
\chi
 +
</math>,假设其奇异值为<math>
 +
(\sigma_{1}\ge\sigma_{2}\ge...\ge\sigma_{N}\ge0)
 +
</math>。对于给定实值<math>
 +
\epsilon\in[0,\sigma_{1}]
 +
</math>,如果存在整数<math>
 +
i\in[1, N)
 +
</math>,使得<math>
 +
\sigma_{i}>\epsilon
 +
</math>,则系统中出现了模糊因果涌现,其模糊程度为<math>
 +
\epsilon
 +
</math>。而因果涌现的程度为:
 +
<blockquote>
 +
<math>\begin{aligned}
 +
\Delta\Gamma_{\alpha}(\epsilon)=\frac{\sum_{i=1}^{r_{\epsilon}}\sigma_{i}^{\alpha}}{r_{\epsilon}}-\frac{\sum_{i=1}^{N}\sigma_{i}^{\alpha}}{N},
 +
\end{aligned}
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</math>
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其中<math>
 +
r_{\epsilon}=max\{ i| \sigma_{i} > \epsilon\}
 +
</math>
 +
 
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这些定义与任何粗粒化方法无关,它代表了马尔可夫动力学的内在客观属性。因此,清晰和模糊因果涌现的程度都可以客观地量化。当<math>
 +
\epsilon=0
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</math>时,清晰因果涌现是模糊因果涌现的特例,特别是当奇异值可以分析求解时,它具有理论价值。此外,对因果涌现发生的判断与<math>
 +
\alpha
 +
</math>无关,因为它只与秩有关。因此,清晰因果涌现的概念仅由P决定,是无参数的。在实际应用中,必须给出阈值<math>
 +
\epsilon
 +
</math>,因为奇异值可能无限趋近于0,但P是满秩的。可以根据奇异值频谱中的明显截止点来选择<math>
 +
\epsilon
 +
</math>。若<math>
 +
\epsilon
 +
</math>非常小(比如<math>
 +
\epsilon<{10}^{-10}
 +
</math>),我们也可以说因果涌现大致发生。对于任意<math>
 +
\epsilon\ge{0},\Delta\Gamma_{\alpha}(\epsilon)\in[0,N-1]
 +
</math>,只有当<math>\Delta\Gamma_{\alpha}(\epsilon)>0
 +
</math>时,才会出现因果涌现。
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==高斯噪声迭代系统基于SVD的因果涌现==
 
同样,在规定<math>\epsilon\geq 0</math>之后,我们可以筛选两个协方差矩阵的奇异值来计算因果涌现,即
 
同样,在规定<math>\epsilon\geq 0</math>之后,我们可以筛选两个协方差矩阵的奇异值来计算因果涌现,即
 
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