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当且仅当时间<math>t</math>从<math>X</math>到<math>Y</math>的转移熵 <math>T_t(X \to Y)=0</math>,<math>Y</math>是相对于<math>X</math>动力学解耦:
 
当且仅当时间<math>t</math>从<math>X</math>到<math>Y</math>的转移熵 <math>T_t(X \to Y)=0</math>,<math>Y</math>是相对于<math>X</math>动力学解耦:
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动力学解耦的性质
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动力学解耦的概念广泛适用于多种复杂动态系统,包括神经系统、经济过程和进化过程。通过粗粒化方法,可以将高维微观系统简化为低维宏观系统,从而揭示出复杂系统中的突现结构。
 
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#'''预测解释''': 动力学独立性可以通过预测性来解释:给定自身历史的情况下,过程 Y 在时间 t 的不可预测性由[[条件熵]] H(Yt∣Yt−) 量化。而动力学依赖性 Tt(X→Y) 量化了 X 对 Y 的预测超出 Y 自身预测的程度。
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#'''信息论条件''': 动力学独立性与香农条件互信息直接相关,通过互信息可以衡量系统中变量之间的信息传递。
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#'''推广''': 动力学独立性可以推广到包含第三个条件变量的情况,通过条件转移熵来衡量。对于确定性系统,需要采用不同的方法进行框架化。
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动力学独立的概念广泛适用于多种复杂动态系统,包括神经系统、经济过程和进化过程。通过粗粒化方法,可以将高维微观系统简化为低维宏观系统,从而揭示出复杂系统中的突现结构。
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文中,作者在[[线性系统]]中进行了实验验证,实验流程是:1)使用线性系统生成参数与规律;2)设定粗粒化函数;3)得到转移熵的表达式;4)优化求解最大脱耦合率的粗粒化方法(对应最小转移熵)。这里的优化算法可以使用转移熵作为优化目标,然后使用[[梯度下降算法]]来求解符合的粗粒化函数,也可以使用[[遗传算法]]来优化。
 
文中,作者在[[线性系统]]中进行了实验验证,实验流程是:1)使用线性系统生成参数与规律;2)设定粗粒化函数;3)得到转移熵的表达式;4)优化求解最大脱耦合率的粗粒化方法(对应最小转移熵)。这里的优化算法可以使用转移熵作为优化目标,然后使用[[梯度下降算法]]来求解符合的粗粒化函数,也可以使用[[遗传算法]]来优化。
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下图展示了一个线性动力系统的例子,其动力学是一个向量自回归的模型,其中自相关性由图a所示的格兰杰因果网络所示,图b是使用遗传算法不同的初始化迭代的结果,纵轴表示动力学解耦的程度,图c表示不同的粗粒化尺度会影响能否优化到[[动力学解耦]]的程度,结果发现只有scale=2和6时可能达到动力学解耦,因此尺度的选择也很重要。
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下图展示了一个线性动力系统的例子,其动力学是一个向量自回归的模型,如下图公式所示,其中自相关性由图a所示的格兰杰因果网络所示,图b是使用遗传算法不同的初始化迭代的结果,纵轴表示动力学解耦的程度,图c表示不同的粗粒化尺度会影响能否优化到[[动力学解耦]]的程度,结果发现只有scale=2和6时可能达到动力学解耦,因此尺度的选择也很重要。
    
[[文件:动力学解耦例子1.png|居左|600x600像素|线性动力学解耦例子]]
 
[[文件:动力学解耦例子1.png|居左|600x600像素|线性动力学解耦例子]]
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