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第225行: 第225行:  
</math>
 
</math>
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这些定义与任何粗粒化方法无关。因此,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。
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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>
 
当<math>
第249行: 第249行:  
=与有效信息(EI)的比较=
 
=与有效信息(EI)的比较=
   −
==相似性==
+
== 方法 ==
根据前文,EI的上界和下界分别是<math>\log{\Gamma_{\alpha}}
+
首先使用三种不同方法生成归一化的TPM:1)软化置换矩阵;2)软化退化矩阵;3)完全随机矩阵。具体方法如下:
</math>的线性项。由此还可以推测两者具有近似关系:<math>
  −
EI\sim\log{\Gamma_{\alpha}}
  −
</math>。下面通过数值模拟说明这一点。
  −
 
  −
如下图所示,在由三种不同方法生成的各种归一化的TPM 上比较了<math>
  −
\log{\Gamma_{\alpha}}
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</math>和 EI:1)软化置换矩阵;2)软化退化矩阵;3)完全随机矩阵。生成这些矩阵的方法如下:
   
===软化置换矩阵===
 
===软化置换矩阵===
 
1)随机生成一个N阶置换矩阵P;
 
1)随机生成一个N阶置换矩阵P;
2)对于P中的每个行向量<math>P_{i}</math>,假设1元素的位置是<math>j_{1}</math>,我们将<math>P_{i}</math>的所有条目填入位于<math>j_{1}</math>处的高斯分布中心的概率,即<math>P'_{i,j} = \frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma} \exp\left( -\frac{(j - j_i)^2}{\sigma^2} \right)</math>
+
 
,其中,<math>\sigma</math>是软化程度的自由参数;
+
2)对于P中的每个行向量<math>P_{i}</math>,假设1元素的位置是<math>j_{1}</math>,我们将<math>P_{i}</math>的所有条目填入位于<math>j_{1}</math>处的高斯分布中心的概率,即<math>P'_{i,j} = \frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma} \exp\left( -\frac{(j - j_i)^2}{\sigma^2} \right)</math>,其中,<math>\sigma</math>是软化程度的自由参数;
 +
 
 
3)将<math>\sum_{j=1}^{N} P'_{ij} = 1
 
3)将<math>\sum_{j=1}^{N} P'_{ij} = 1
 
</math>除以新的行向量,使其归一化,这样修改后的矩阵<math>P'</math>也是一个TPM。
 
</math>除以新的行向量,使其归一化,这样修改后的矩阵<math>P'</math>也是一个TPM。
第270行: 第264行:  
===完全随机矩阵===
 
===完全随机矩阵===
 
1) 从[0, 1]上的均匀分布中抽取一个行随机向量;
 
1) 从[0, 1]上的均匀分布中抽取一个行随机向量;
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2) 对该行向量进行归一化处理,使生成的矩阵是一个TPM。
 
2) 对该行向量进行归一化处理,使生成的矩阵是一个TPM。
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==相似性==
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根据前文,EI的上界和下界分别是<math>\log{\Gamma_{\alpha}}
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</math>的线性项。由此还可以推测两者具有近似关系:<math>
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EI\sim\log{\Gamma_{\alpha}}
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</math>。下面通过数值模拟说明这一点。
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如下图所示,在由三种不同方法生成的各种归一化的TPM 上比较了<math>
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\log{\Gamma_{\alpha}}
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</math>和 EI:
    
图(a)、(b)和(c)表明,在这些例子中都观察到了正相关性,并且在N ≫ 1 时,<math>
 
图(a)、(b)和(c)表明,在这些例子中都观察到了正相关性,并且在N ≫ 1 时,<math>
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[[文件:20240101.png|替代=|1029x1029像素]]
 
[[文件:20240101.png|替代=|1029x1029像素]]
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文献中作者还在大小为N=2 的最简单参数化TPM中得到了EI和<math>
 
文献中作者还在大小为N=2 的最简单参数化TPM中得到了EI和<math>
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