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在整合信息理论(Integrated Information Theory, IIT)中,Φ(信息整合度)是该理论的核心指标,本质上属于一种有效信息(Effective Information, 简称 EI)。具体而言,当把大脑视为一个因果网络时,Φ 指的是在所有子网络中,因果瓶颈处的有效信息所能达到的最大值。
 
在整合信息理论(Integrated Information Theory, IIT)中,Φ(信息整合度)是该理论的核心指标,本质上属于一种有效信息(Effective Information, 简称 EI)。具体而言,当把大脑视为一个因果网络时,Φ 指的是在所有子网络中,因果瓶颈处的有效信息所能达到的最大值。
 
[[文件:整合信息论图4.png|无|缩略图|900x900像素|图1 两个网络的比较]]
 
[[文件:整合信息论图4.png|无|缩略图|900x900像素|图1 两个网络的比较]]
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为理解这一概念,可从复杂网络的例子入手。假设有两个网络(如图1 所示),二者均包含约 10 个社团结构(即紧密联系的子图)。其中,左侧网络的社团具有高度异质性,社团大小差异显著,且存在少量小集团似乎脱离网络整体;右侧网络的社团大小相对同质化,社团间连接更为紧密,但各小集团内部联系较弱。判断哪一网络更具整体性,可转化为考察哪一网络更易被切分为不连通的两半。显然左侧网络更易被拆分,因其存在少数 “脆弱” 连边,切断此类连边即可使网络分为两半。
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为理解这一概念,可从复杂网络的例子入手。假设有两个网络(如图2.1 所示),二者均包含约 10 个社团结构(即紧密联系的子图)。其中,左侧网络的社团具有高度异质性,社团大小差异显著,且存在少量小集团似乎脱离网络整体;右侧网络的社团大小相对同质化,社团间连接更为紧密,但各小集团内部联系较弱。判断哪一网络更具整体性,可转化为考察哪一网络更易被切分为不连通的两半。显然左侧网络更易被拆分,因其存在少数 “脆弱” 连边,切断此类连边即可使网络分为两半。
    
对于一般网络,需先找到最薄弱的环节,即找出最少的几条边,切断这些边便能将网络分为不连通的两个子网络,可用这些 “脆弱” 连边的数量来度量网络的整体性,这一数量被称为 φ。不过,这种判断并非绝对准确。例如左侧网络,若单独考察其右下角最大的连通集团,会发现该集团自身整体性很强,各节点紧密相连。因此,评估网络时需遍历其所有子网络,在这些子网络中找到 φ 最大的那个,并用该最大子网络的 φ(即最 “薄弱” 环节的连边数)作为整个网络整体性的度量,这便是 Φ。通过搜索所有子网络找到使 φ 最大的子网络,如左图中由五个相互紧密联系的社团组成的子网络。
 
对于一般网络,需先找到最薄弱的环节,即找出最少的几条边,切断这些边便能将网络分为不连通的两个子网络,可用这些 “脆弱” 连边的数量来度量网络的整体性,这一数量被称为 φ。不过,这种判断并非绝对准确。例如左侧网络,若单独考察其右下角最大的连通集团,会发现该集团自身整体性很强,各节点紧密相连。因此,评估网络时需遍历其所有子网络,在这些子网络中找到 φ 最大的那个,并用该最大子网络的 φ(即最 “薄弱” 环节的连边数)作为整个网络整体性的度量,这便是 Φ。通过搜索所有子网络找到使 φ 最大的子网络,如左图中由五个相互紧密联系的社团组成的子网络。
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