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这表明在马尔可夫动力系统中,先前时刻与后续时刻变量之间存在不可约的协同效应(irreducible synergy)。
 
这表明在马尔可夫动力系统中,先前时刻与后续时刻变量之间存在不可约的协同效应(irreducible synergy)。
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在PID框架中,基于协同信息的概念,Rosas引入了使用 <math> \Phi ID </math> 框架的因果涌现的定量定义,以应对确定适当粗粒化策略的挑战。该定义包括两个方面:首先,确定系统是否具有生成因果涌现的能力;其次,评估在特定宏观特征下因果涌现的发生。
关于系统展示因果涌现的能力,该定义建立了因果涌现与不同时间点变量之间协同关系之间的联系。因此,如果且仅当系统<math>X_t</math> 被表示为具有因果涌现特征的能力时:
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<math> Syn(X_{t}; X_{t+1}) > 0 </math>.
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在这种背景下,因果涌现被理解为在马尔可夫动力系统中,先前时刻和后续时刻变量之间的协同效应。然后,Rosas在<math> \Phi ID </math>框架中进一步将因果涌现分为两个部分,向下因果性和因果解耦,这是基于信息原子的不同特征。通过使用<math> \Phi ID </math>分解互信息<math> I(X_{t}; X_{t+1}) </math>得到的十六个信息原子中,有四个信息原子对应于协同效应,这被视为因果涌现的组成。这些原子表示为,其中<math>\alpha \in  A = \{\{\{1\}\{2\}\}, \{1\}, \{2\}, \{12\}\} </math>。
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在 <math>\Phi ID</math> 框架下,Rosas 进一步将因果涌现分解为两个部分:
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1. **向下因果性(Downward Causation)**:宏观变量 <math>V_t</math> 对微观变量 <math>X_t</math> 的未来状态 <math>X_{t+1}</math> 产生影响,而这个影响无法由单个 <math>X_t^i</math> 解释。
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2. **因果解耦(Causal Decoupling)**:某个宏观特征 <math>V_t</math> 影响未来宏观状态 <math>V_{t+1}</math>,但该信息在微观层级(<math>X_t</math> 或 <math>X_{t+1}</math>)不可见。
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通过 <math>\Phi ID</math> 分解互信息 <math>I(X_{t}; X_{t+1})</math>,可以得到 16 个信息原子,其中有 4 个信息原子对应于协同效应(synergistic effects),被视为因果涌现的组成部分。这些信息原子表示为:
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<math>
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    \alpha \in A = \{\{\{1\}\{2\}\}, \{1\}, \{2\}, \{12\}\}\}.
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</math>
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此外,Rosas 还提出了一种量化特定宏观变量(即粗粒化策略)因果涌现的方法。如果一个系统具有因果涌现能力,那么它可能会有一些表现出因果涌现的宏观特征。具体而言,如果 <math>V_t</math> 在 <math>X_t</math> 已知的情况下对于 <math>X_{t+1}</math> 没有提供额外的预测能力,则该特征变量被认为是依赖于底层系统的。这等同于:
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<math>
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    \text{Un}(V_{t}; X_{t+1} \mid X_{t}) = 0.
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</math>
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然而,当 <math>\text{Un}(V_{t}; X_{t+1} \mid X_{t}) > 0</math> 时,<math>V_t</math> 被认为对未来状态具有因果作用,即因果涌现现象发生。
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然后,Rosas在<math> \Phi ID </math>框架中进一步将因果涌现分为两个部分,向下因果性和因果解耦,这是基于信息原子的不同特征。通过使用<math> \Phi ID </math>分解互信息<math> I(X_{t}; X_{t+1}) </math>得到的十六个信息原子中,有四个信息原子对应于协同效应,这被视为因果涌现的组成。这些原子表示为,其中<math>\alpha \in  A = \{\{\{1\}\{2\}\}, \{1\}, \{2\}, \{12\}\} </math>。
    
此外,Rosas还提供了一种量化特定宏观变量(即粗粒化策略)因果涌现的方法。如果一个系统具有产生因果涌现的能力,那么它可能会有一些表现出因果涌现的宏观特征。如果一个特征变量<math>V</math> 在系统在时间t的完整状态<math>X</math> 已知且精确度完美的情况下,对于时间t+1的未来状态没有提供任何预测能力,那么这个特征变量V被认为是依赖于底层系统的。这等同于<math>V_t</math> 在给定<math>X_{t}</math>的情况下与<math>X_{t+1}</math> 统计独立。然后,对于由<math>X_t</math> 描述的系统,如果一个依赖特征Vt表现出因果作用,当且仅当:
<math> \text{Un}(V_{t}; X_{t+1} \mid X_{t}) > 0 </math>。
 
此外,Rosas还提供了一种量化特定宏观变量(即粗粒化策略)因果涌现的方法。如果一个系统具有产生因果涌现的能力,那么它可能会有一些表现出因果涌现的宏观特征。如果一个特征变量<math>V</math> 在系统在时间t的完整状态<math>X</math> 已知且精确度完美的情况下,对于时间t+1的未来状态没有提供任何预测能力,那么这个特征变量V被认为是依赖于底层系统的。这等同于<math>V_t</math> 在给定<math>X_{t}</math>的情况下与<math>X_{t+1}</math> 统计独立。然后,对于由<math>X_t</math> 描述的系统,如果一个依赖特征Vt表现出因果作用,当且仅当:
<math> \text{Un}(V_{t}; X_{t+1} \mid X_{t}) > 0 </math>。
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