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| | </math> | | </math> |
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| − | 这里,<math>𝑠_𝑖</math>为矩阵<math>𝐴𝑇Σ^{−1}𝐴</math>的第<math>i</math>个奇异值,<math>𝜅_𝑖</math>为矩阵<math>Σ^{−1}</math>的第i个奇异值。因此,我们只需要分析这两个奇异值构成的联合谱,即可定量刻画系统的因果涌现特性了。也就是说,我们把原转移概率矩阵的奇异值分解转变为了对<math>𝐴𝑇Σ^{−1}𝐴</math>和<math>Σ^{−1}</math>这两个矩阵的奇异值分解问题。其中,<math>Σ^{−1}<math>为正向动力学,即(*)式的协方差矩阵之逆,而<math>𝐴𝑇Σ^{−1}𝐴</math>则是(*)式的逆向动力学的协方差矩阵。 | + | 这里,<math>𝑠_𝑖</math>为矩阵<math>𝐴𝑇Σ^{−1}𝐴</math>的第<math>i</math>个奇异值,<math>𝜅_𝑖</math>为矩阵<math>Σ^{−1}</math>的第i个奇异值。因此,我们只需要分析这两个奇异值构成的联合谱,即可定量刻画系统的因果涌现特性了。也就是说,我们把原转移概率矩阵的奇异值分解转变为了对<math>𝐴𝑇Σ^{−1}𝐴</math>和<math>Σ^{−1}</math>这两个矩阵的奇异值分解问题。其中,<math>Σ^{−1}</math>为正向动力学,即<math>p(x_{t+1}|x_t)=\mathcal{N}(0,\Sigma)</math>的协方差矩阵之逆,而<math>𝐴𝑇Σ^{−1}𝐴</math>则是<math>p(x_{t+1}|x_t)</math>的逆向动力学的协方差矩阵。 |
| | + | |
| | + | ==高斯噪声迭代系统基于SVD的因果涌现== |
| | + | 同样,在规定<math>\epsilon\geq 0</math>之后,我们可以筛选两个协方差矩阵的奇异值来计算因果涌现,即 |
| | + | <blockquote> |
| | + | <math>\Delta\Gamma_\alpha(\epsilon)\equiv\hat{\gamma}_\alpha(\epsilon)-\hat\gamma_\alpha=\frac{1}{r_\epsilon}(\frac{1}{2}-\frac{\alpha}{4})\sum_{i=1}^{r_\epsilon}\ln s_i+\frac{\alpha}{4r_\epsilon}\sum_{i=1}^{r_\epsilon}\ln\kappa_i-\frac{1}{n}(\frac{1}{2}-\frac{\alpha}{4})\sum_{i=1}^{r}\ln s_i-\frac{\alpha}{4n}\sum_{i=1}^{n}\ln\kappa_i. |
| | + | </math> |
| | + | </blockquote> |
| | + | 其中<math>r_\epsilon\equiv\min\{r_\epsilon(A^T\Sigma^{-1} A),r_\epsilon(\Sigma^{-1})\}</math>取得是两个矩阵有效秩的最小值。<math>\epsilon= 0</math>就是清晰因果涌现,<math>\epsilon> 0</math>就是模糊因果涌现。 |
| | + | |
| | + | 根据连续系统基于有效信息的的因果涌现 |
| | + | <blockquote> |
| | + | <math>\Delta\mathcal{J}^{*}=\frac{1}{2k}\sum_{i=1}^{k}\ln s_i-\frac{1}{2n}\sum_{i=1}^{n}\ln s_i, |
| | + | </math> |
| | + | </blockquote> |
| | + | 我们可以近似得到线性相关关系 |
| | + | <blockquote> |
| | + | <math>\Delta\Gamma_\alpha(\epsilon)\simeq(1-\frac{\alpha}{4})\Delta\mathcal{J}^*. |
| | + | </math> |
| | + | </blockquote> |
| | + | 更精确的证明<math>\Gamma_\alpha</math>与<math>EI</math>可以相互替代。 |
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| | =测试量化因果涌现的效果= | | =测试量化因果涌现的效果= |