| 第450行: |
第450行: |
| | </math> | | </math> |
| | </blockquote> | | </blockquote> |
| − | 其中<math>D=diag(1/\sum_{j=1}^N \Phi_{1,j},\cdots,1/\sum_{j=1}^N \Phi_{r,j})</math>是归一化系数,使得<math>P^{'}</math>依然保持概率转移矩阵的性质。这种方法通过将<math>P</math>中不同列的概率相加并对所有行进行平均,将微观态压缩为宏观态。不过,这种粗粒化策略得到的表达式不是对称的形式,因此可以采用一种替换方法,令每个聚类向量除以其范数来进行归一化,得到<math>\phi_i=\Phi_i/|\Phi_i|</math>,定义<math>\phi=(\phi_1^T,\cdots,\phi_r^T)</math>,我们能够将粗粒化策略近似转换为对称形式 | + | 其中[math]P^{'}[/math]是粗粒化之后的TPM,<math>D=diag(1/\sum_{j=1}^N \Phi_{1,j},\cdots,1/\sum_{j=1}^N \Phi_{r,j})</math>是归一化矩阵,可以使得<math>P^{'}</math>依然保持行规一化。[math]\Phi[/math]这种粗粒化方法通过将<math>P</math>中不同列的概率相加并对所有行进行平均,将微观态压缩为宏观态。 |
| | + | |
| | + | 不过,这种粗粒化策略得到的表达式不是对称的形式,因此我们可以稍作改变,将[math]\Phi[/math]的每一行除以其范数来进行归一化,即设新的粗粒化向量可写为:<math>\phi_i=\Phi_i/|\Phi_i|</math>,这里定义<math>\phi=(\phi_1^T,\cdots,\phi_r^T)</math>,于是,我们便能够将粗粒化后的TPM近似写为一种对称的乘积形式: |
| | <blockquote> | | <blockquote> |
| | <math> | | <math> |
| 第456行: |
第458行: |
| | </math> | | </math> |
| | </blockquote> | | </blockquote> |
| − | 使操作更加方便。
| |
| | | | |
| − | 与此同时我们可以基于P矩阵的SVD分解
| + | |
| | + | 进一步,我们可以对P矩阵进行SVD分解: |
| | <blockquote> | | <blockquote> |
| | <math> | | <math> |
| 第464行: |
第466行: |
| | </math> | | </math> |
| | </blockquote> | | </blockquote> |
| − | 得到微观
| + | 从而得到: |
| | <blockquote> | | <blockquote> |
| | <math> | | <math> |
| 第470行: |
第472行: |
| | </math> | | </math> |
| | </blockquote> | | </blockquote> |
| − | 和宏观
| + | 将该式代入<math>P^{'}\approx \phi^T P \phi</math>,得到: |
| | <blockquote> | | <blockquote> |
| | <math> | | <math> |
| 第476行: |
第478行: |
| | </math> | | </math> |
| | </blockquote> | | </blockquote> |
| − | 两个对称矩阵的奇异值分解的表达形式,以此我们可以根据<math>\Gamma</math>的定义得到其下界
| + | 进一步,我们可以根据<math>\Gamma</math>的定义和它的下界,得到: |
| | <blockquote> | | <blockquote> |
| | <math> | | <math> |
| 第482行: |
第484行: |
| | </math> | | </math> |
| | </blockquote> | | </blockquote> |
| − | <math>\phi=(\phi_1^T,\cdots,\phi_r^T)</math>中至少有一个向<math>\phi_j</math>与奇异向量<math>U_i</math>平行,使得对于所有i≤r,<math>||\phi_j^T U_i||</math>达到最大化,相当于为<math>U_i</math>的方向分配更多的概率质量。
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| | | | |
| − | 因此,我们可以最大化<math>Γ_\alpha(P^{'})</math>。因为<math>\log(Γ_\alpha)<EI</math>,所以在最大化<math>Γ_\alpha</math>的同时最大化EI也是可以实现的。因此,为了最大化EI,我们需要选择粗粒化策略,为奇异值最大的奇异向量方向分配更多的概率质量。
| + | 因此,<math>\phi=(\phi_1^T,\cdots,\phi_r^T)</math>中至少有一个向<math>\phi_j</math>与奇异向量<math>U_i</math>平行,使得对于所有i≤r,<math>||\phi_j^T U_i||</math>达到最大化,相当于为<math>U_i</math>的方向分配更多的概率质量。 |
| | + | |
| | + | 故而,通过向使得粗粒化向量与[math]U_i[/math]近似平行,我们可以最大化<math>Γ_\alpha(P^{'})</math>。因为<math>\log(Γ_\alpha)\sim EI</math>,所以在最大化<math>Γ_\alpha</math>的同时,也就最大化了EI。因此,通过选择粗粒化策略,为奇异值最大的奇异向量方向分配更多的概率质量,我们便可以近似最大化EI。 |
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| | 在实际应用中,粗粒化策略Φ的约束(例如,宏观动力学TPM的分组和归一化)会阻止<math>\phi_j</math>与奇异向量完美对齐。因此,基于SVD的粗粒化策略只是最大化EI的近似必要条件。 | | 在实际应用中,粗粒化策略Φ的约束(例如,宏观动力学TPM的分组和归一化)会阻止<math>\phi_j</math>与奇异向量完美对齐。因此,基于SVD的粗粒化策略只是最大化EI的近似必要条件。 |