动力学独立性：在复杂动力系统中发现新兴的宏观过程
摘要：高度多元化的微观动力学过程所关联的宏观粗粒化变量，我们引入了一种关于耦合动力学环境的出现的概念。动力学独立性实例化了宏观过程出现为一种具有自己动力学规律的动力学系统的直觉，而这些规律与底层微观动力学的规律不同。我们使用一种基于信息论的转换不变的Shannon信息测度来量化动力学独立性(离散独立性)。我们强调动力学独立宏观变量的数据驱动发现，并引入了复杂系统的多尺度“出现画像”的概念。我们展示了如何通过状态空间建模明确计算线性系统中的动力学依赖，包括时间域和频率域，从而实现在所有时空尺度上发现出现现象。我们讨论了状态空间操作化在神经系统中通过神经生理时间序列数据推断出现肖像的应用。我们还研究了离散和连续时间确定性动力学的动力学独立性，并具有潜在应用于哈密顿力学和经典复杂系统例如群集和细胞自动机。
作者：Lionel Barnett and Anil K. Seth
论文ID：2106.06511
分类：Adaptation and Self-Organizing Systems
分类简称：nlin.AO
提交时间：2023-07-26