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复杂网络中的因果涌现
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2024年10月26日 (六) 21:15的版本
添加67字节
、
2024年10月26日 (六) 21:15
→定义有效信息
第56行:
第56行:
<math>
<math>
\begin{aligned}
\begin{aligned}
−
{EI} &=\frac{1}{N}\sum_{i=1}^ND_{KL}[W_i^{out}||
<
W_i^{out}
>
] \\
+
{EI} &=\frac{1}{N}\sum_{i=1}^ND_{KL}[W_i^{out}||
\langle
W_i^{out}
\rangle
] \\
&= \frac{1}{N}\sum_{i=1}^N\sum_{j=1}^Nw_{ij}\log_2(w_{ij})-\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N\sum_{j=1}^Nw_{ij}\log_2(W_j) \\
&= \frac{1}{N}\sum_{i=1}^N\sum_{j=1}^Nw_{ij}\log_2(w_{ij})-\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N\sum_{j=1}^Nw_{ij}\log_2(W_j) \\
−
&=\underbrace{-\langle H(W_i^{out})\rangle}_{确定性项}+\underbrace{H(
<
W_i^{out}
>
)}_{非简并性项}
+
&=\underbrace{-\langle H(W_i^{out})\rangle}_{确定性项}+\underbrace{H(
\langle
W_i^{out}
\rangle
)}_{非简并性项}
\end{aligned}
\end{aligned}
第64行:
第64行:
|{{EquationRef|1}}}}
|{{EquationRef|1}}}}
−
其中<math>W_j=\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N w_{ij}</math>,表示节点<math>j</math>入边权重的平均值。 同样,有效信息可以分解为[[确定性]]和[[简并性]](参考[[有效信息]])。
+
其中<math>
W_i^{out}</math>为W的第i行构成的行向量,也对应了i节点跳出到其它节点的概率,<math>\langle
W_j
^{out}\rangle
=\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N w_{ij}</math>,表示节点<math>j</math>入边权重的平均值。 同样,有效信息可以分解为[[确定性]]和[[简并性]](参考[[有效信息]])。
这两项分别是:
这两项分别是:
−
1)节点输出的不确定性可通过节点出边权重
<math>W_i^{out}</math>的[[香农熵]]定义,即<math>H(W_i^{out})</math>
,因此整个网络的不确定性可通过所有节点香农熵的平均值
<math>
<
H(W_i^{out})
>
</math>得到;
+
# 确定性为<math>-\langle H(W_i^{out})\rangle</math>,其中,随机游走子从节点i跳出的不确定性可通过节点跳出概率向量
<math>W_i^{out}</math>的[[香农熵]]定义,即<math> H(W_i^{out})</math>
,因此整个网络的确定性可通过所有节点香农熵的平均值取负数
<math>
-\langle
H(W_i^{out})
\rangle
</math>得到;
−
2)基于网络的出边权重分布计算,所有节点出边权重平均值的熵
<math>H(
<
W_i^{out}
>
)</math>
反映了简并性如何在网络中分布。通过这2项就可得到复杂网络中的有效信息定义,输入<math>w_{ij}</math>是节点<math>i</math>和<math>j</math>之间的转移概率,输出是有效信息值。
+
# 网络的非简并性为:
<math>H(
\langle
W_i^{out}
\rangle
)</math>
,它是所有节点跳出概率的平均值的熵。
−
{{EquationNote|1}}式还可以用有效信息的原始定义来理解。在初始时刻,我们假设随机子的初始状态分布为:
+
+
除此之外,
{{EquationNote|1}}式还可以用有效信息的原始定义来理解。在初始时刻,我们假设随机子的初始状态分布为:
<math>
<math>
(1/N,1/N,\cdots,1/N),
(1/N,1/N,\cdots,1/N),
Jake
行政员
、
界面管理员
、
管理员
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