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我们能够了解一些关于它们的推断。
 
我们能够了解一些关于它们的推断。
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推断1:微观 <math>\overleftarrow{X_t}</math> 对宏观 <math>\overrightarrow{Z_t}</math> 提供的信息量 等于 υ-机器的因果态 <math>U_t</math> 提供的信息量,因为
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'''推断1''':微观 <math>\overleftarrow{X_t}</math> 对宏观 <math>\overrightarrow{Z_t}</math> 提供的信息量 等于 υ-机器的因果态 <math>U_t</math> 提供的信息量,因为
    
<math>I(\overleftarrow{X_t}; \overrightarrow{Z_t})
 
<math>I(\overleftarrow{X_t}; \overrightarrow{Z_t})
第655行: 第655行:       −
推断2:υ-机器的因果态 <math>U_t</math> 对宏观 <math>\overrightarrow{Z_t}</math> 提供的信息量 大于等于 宏观 ϵ-机器的因果态 <math>E'_t</math>。证明如下:
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'''推断2''':υ-机器的因果态 <math>U_t</math> 对宏观 <math>\overrightarrow{Z_t}</math> 提供的信息量 大于等于 宏观 ϵ-机器的因果态 <math>E'_t</math>。证明如下:
    
首先,<math>I(E'_t ; \overrightarrow{Z_t}) = I( \overleftarrow{Z_t} ; \overrightarrow{Z_t})</math>;其次,<math>I(U_t ; \overrightarrow{Z_t}) = I( \overleftarrow{X_t} ; \overrightarrow{Z_t})</math>;
 
首先,<math>I(E'_t ; \overrightarrow{Z_t}) = I( \overleftarrow{Z_t} ; \overrightarrow{Z_t})</math>;其次,<math>I(U_t ; \overrightarrow{Z_t}) = I( \overleftarrow{X_t} ; \overrightarrow{Z_t})</math>;
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这说明了,宏观的 <math>\overleftarrow{Z_t}</math> 和微观的 <math>\overleftarrow{X_t}</math> 给 <math>\overrightarrow{Z_t}</math> 提供的信息量是一样的。所以,<math>\overleftarrow{X_t}</math> 并不会给 <math>\overrightarrow{Z_t}</math>提供额外的信息量和额外的预测性。
 
这说明了,宏观的 <math>\overleftarrow{Z_t}</math> 和微观的 <math>\overleftarrow{X_t}</math> 给 <math>\overrightarrow{Z_t}</math> 提供的信息量是一样的。所以,<math>\overleftarrow{X_t}</math> 并不会给 <math>\overrightarrow{Z_t}</math>提供额外的信息量和额外的预测性。
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虽然定义方式不一样,但是我们不难看出,因果闭合和信息闭合这两个对 <math>Z_t = f(X_t)</math> 的条件是等价的。原因在上面[[马尔科夫链的粗粒化|跨尺度因果态]]
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虽然定义方式不一样,但是我们不难看出,根据跨尺度因果态介绍中的推断2,因果闭合和信息闭合这两个对 <math>Z_t = f(X_t)</math> 的条件是等价的:由于<math>I(U_t ; \overrightarrow{Z_t}) = I( I(E'_t ; \overrightarrow{Z_t})</math>,所以<math>I(U_t ; \overrightarrow{Z_t}) = I( \overleftarrow{X_t}; \overrightarrow{Z_t}) = I( \overleftarrow{Z_t} ; \overrightarrow{Z_t}) = I(E'_t ; \overrightarrow{Z_t})</math>。
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而且,
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<math>
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\begin{aligned}
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I(\overrightarrow{Z_t}; \overleftarrow{X_t} | \overleftarrow{Z_t})
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& = I(\overrightarrow{Z_t}, \overleftarrow{X_t} ; \overleftarrow{Z_t}) - I(\overrightarrow{Z_t} ; \overleftarrow{Z_t}) \\
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& = I(\overleftarrow{X_t} ; \overleftarrow{Z_t}) - I(\overrightarrow{Z_t} ; \overleftarrow{Z_t}) \\
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& = 0
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\end{aligned}
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</math>
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作者们认为,当使用 <math>Z_t</math> 来预测 <math>Z_{t+1}</math> 时,可以拆分为两步:先利用宏观 <math>Z_t</math> 推断微观 <math>X_t</math>,再利用微观 <math>X_t</math> 估算宏观 <math>Z_{t+1}</math>。所以,
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作者们<ref name=":21" />认为,当使用 <math>Z_t</math> 来预测 <math>Z_{t+1}</math> 时,可以拆分为两步:先利用宏观 <math>Z_t</math> 推断微观 <math>X_t</math>,再利用微观 <math>X_t</math> 估算宏观 <math>Z_{t+1}</math>。所以,
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'''推断1''':当一个马尔科夫链 <math>X_t</math> 存在粗粒化函数 <math>Z_t=f(X_t)</math>,而 <math>X_t</math> 对 <math>f</math> 强成块时,<math>Z_t</math> 满足因果闭合/计算闭合。(但是满足因果闭合/计算闭合的 <math>Z_t=f(X_t)</math> 不一定都是强成块的,详情请参考论文<ref name=":21" />反例6)。证明如下:
    
<math>
 
<math>
第740行: 第753行:  
& = H(\overrightarrow{Z_t} | \overleftarrow{Z_t}) - H(\overrightarrow{Z_t} | \overleftarrow{X_t}) \\
 
& = H(\overrightarrow{Z_t} | \overleftarrow{Z_t}) - H(\overrightarrow{Z_t} | \overleftarrow{X_t}) \\
 
& = \sum_{l = t+1}^{t+L} \left (  H(Z_l | Z_{l-1}) - H(Z_l | \overrightarrow{Z_{t+1}}, X_t)  \right ) \\
 
& = \sum_{l = t+1}^{t+L} \left (  H(Z_l | Z_{l-1}) - H(Z_l | \overrightarrow{Z_{t+1}}, X_t)  \right ) \\
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\leq = \sum_{l = t+1}^{t+L} \left (  H(Z_l | Z_{l-1}) - H(Z_l | \overrightarrow{Z_{t+1}}, X_t)  \right ) \\
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&\leq = \sum_{l = t+1}^{t+L} \left (  H(Z_l | Z_{l-1}) - H(Z_l | \overrightarrow{Z_{t+1}}, X_t)  \right ) \\
 
= 0
 
= 0
 
\end{aligned}
 
\end{aligned}
 
</math>
 
</math>
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'''推断2''':假设存在 <math>Z=f(E)=f(\epsilon(X))</math>,<math>E</math> 为 <math>X_t</math> 的ϵ-机器的因果态,那么 <math>E</math> 是弱成块的条件 等价于 <math>Z_t</math> 计算闭合的条件。证明如下:
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首先,计算闭合的条件说明,<math>Z</math> 的ϵ-机器的因果态 <math>E'</math>与 <math>E</math>之间存在粗粒化函数 <math>f'</math>,所以 <math>E</math> 可以被粗粒化成具有马尔科夫性的 <math>E'</math>,满足了弱成块的定义。
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而且, <math>E</math> 对 <math>f</math> 弱成块时,我们就能推断 <math>X</math> 也具有马尔科夫性,而 <math>Z</math> 的ϵ-机器的因果态 <math>E'</math>就是一个对 <math>Z</math> 马尔科夫链的粗粒化划分,写作 <math>E'_t = \epsilon' (Z_t) = \epsilon' ( f (E_t))</math>,所以因果态 <math>E'</math>与 <math>E</math>之间存在粗粒化函数,满足了计算闭合的条件。
    
=划分方法=
 
=划分方法=
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