多尺度动力学统计量的信息论分析
摘要：多尺度熵(MSE)已广泛用于研究涉及多个时间尺度的非线性系统，如生物和经济系统。反之，Allan方差被用于评估从短到长时间尺度上的振荡器的稳定性，如时钟和激光器。尽管这两个统计量在文献中是为了不同领域的不同目的而独立发展的，但它们的兴趣在于研究所研究的物理现象的多尺度时间结构。我们表明，从信息论的角度来看，它们有一些相似的基础和趋势。我们通过实验证实，在混沌激光和生理心跳数据的低频波动(LFF)中可以观察到MSE和Allan方差的类似性质。此外，我们计算了MSE和Allan方差之间存在一致性的条件，这与某些条件概率有关。启发式地说，自然界中的物理系统，包括前述的LFF和心跳数据，大多满足这一条件，因此MSE和Allan方差展示出类似的性质。作为反例，我们展示了一个人工构造的随机序列，其MSE和Allan方差表现出不同的趋势。
作者：Naoki Asuke, Tomoki Yamagami, Takatomo Mihana, Andr''e R"ohm, Ryoichi Horisaki and Makoto Naruse
论文ID：2301.01930
分类：Chaotic Dynamics
分类简称：nlin.CD
提交时间：2023-05-03