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添加50字节 、 2024年7月21日 (星期日)
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文章对不同的动力学系统进行了实验,包括SIR动力学、Boids模型、生命游戏以及脑神经系统模型,这里我们选择鸟群和脑实验进行分析。
 
文章对不同的动力学系统进行了实验,包括SIR动力学、Boids模型、生命游戏以及脑神经系统模型,这里我们选择鸟群和脑实验进行分析。
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下图为NIS+学习Boids模型的集体群集行为的实验结果。(a)和(e)给出了各种条件下星体轨迹的实际和预测数据。具体来说,他们给出了在两个分离组和随机偏转角度条件下的多步(50步)预测的比较结果。它们的本征噪声水平α分别为0.001和0.4。(b)展示了多步预测的平均绝对误差(MAE)的上升,因为半径r(表示(a)中物体的初始位置范围)超出了训练数据的限制。(c)用不同的q超参数(代表不同宏观状态的尺度)描述了NIS+的训练时代中维度平均因果出现(∆J)的变化趋势。(d)为显著性图,直观地描述了每个宏观维度与每个体的空间坐标之间的关联。我们用橙色点突出了每个宏观状态维度中最重要的对应微观状态,这些微观状态是使用应用于模型的积分梯度(IG)方法确定的。横轴表示16个物体在微观状态下的x和y坐标,纵轴表示8个宏观维度。淡蓝色的虚线区分了不同个体体的坐标,而钢蓝色的实线分隔了实体组。(f)和(g)表示不同噪声水平下∆J和归一化MAE的变化,(f)表示外部噪声(观测,加入微观状态), (g)表示本征噪声(α,通过修改Boids模型的动力学规则加入)。在(f)和(g)中,水平线表示违反式1中误差约束的阈值。当归一化MAE大于阈值0.3时,违反约束,结果不可靠。
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下图为NIS+学习Boids模型的群集行为的实验结果。(a)和(e)给出了不同条件下鸟群的实际和预测轨迹。具体来说,作者将鸟群分为两个组,并且比较了在不同内在噪声水平(<math>\alpha</math>分别为0.001和0.4)下的随机偏转角度下的多步预测结果。它们的内在噪声水平α分别为0.001和0.4。(b)展示了多步预测的平均绝对误差(MAE)的上升,因为半径r(表示(a)中物体的初始位置范围)超出了训练数据的限制。(c)用不同的q超参数(代表不同宏观状态的尺度)描述了NIS+的训练时代中维度平均因果出现(∆J)的变化趋势。(d)为显著性图,直观地描述了每个宏观维度与每个体的空间坐标之间的关联。我们用橙色点突出了每个宏观状态维度中最重要的对应微观状态,这些微观状态是使用应用于模型的积分梯度(IG)方法确定的。横轴表示16个物体在微观状态下的x和y坐标,纵轴表示8个宏观维度。淡蓝色的虚线区分了不同个体体的坐标,而钢蓝色的实线分隔了实体组。(f)和(g)表示不同噪声水平下∆J和归一化MAE的变化,(f)表示外部噪声(观测,加入微观状态), (g)表示本征噪声(α,通过修改Boids模型的动力学规则加入)。在(f)和(g)中,水平线表示违反式1中误差约束的阈值。当归一化MAE大于阈值0.3时,违反约束,结果不可靠。
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NIS+可以通过最大化EI来学习最优宏观状态和粗粒化策略。这种最大化增强了它对超出训练数据范围的情况的泛化能力。学习到的宏观状态有效地识别了平均群体行为,并且可以使用IG方法将其归因于个体位置。此外,CE的程度随外在噪声的增加而增加,而随内在噪声的减少而减少。这一观察结果表明,通过粗粒化可以消除外在噪声,而内在噪声则不能。
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NIS+可以通过最大化EI来学习宏观状态和粗粒化策略。这种最大化增强了模型对超出训练数据范围情况的泛化能力。学习到的宏观状态有效地识别了平均群体行为,并且可以使用IG方法将其归因于个体位置。此外,CE的程度随外在噪声的增加而增加,而随内在噪声的减少而减少。这一观察结果表明,通过粗粒化可以消除外在噪声,而内在噪声则不能。
    
[[文件:NIS+ boids.png|居中|400x400像素|缩略图|鸟群中的因果涌现]]
 
[[文件:NIS+ boids.png|居中|400x400像素|缩略图|鸟群中的因果涌现]]
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