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非平衡过程的时间不可逆性和振幅不可逆性测度。 (英语) Zbl 1461.62218号

摘要:时间不可逆性是非平衡过程的特征,可以根据对称向量之间的概率差异来测量。为了简化时间不可逆性的量化,一些研究中使用了对称置换代替对称向量。然而,尽管在实际应用中有效,但这种方法在概念上是不正确的。时间不可逆性应该基于对称向量的排列而不是对称排列来测量,而对称置换可以用来确定定量振幅不可逆性&本文提出的一个新参数,用于通过振幅涨落的概率差计算非平衡态。通过理论和实验分析,我们强调了时间不可逆性和振幅不可逆性度量之间的强烈相似性和紧密联系。本文阐明了定量非平衡的两种基于置换的参数之间的联系和区别,并通过这样做,将振幅不可逆性和时间不可逆性的概念桥接起来,拓宽了研究复杂系统中非平衡过程的定量工具的选择。

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第62页,第35页 统计学在物理学中的应用
62M10个 统计学中的时间序列、自相关、回归等(GARCH)
60G65型 非线性过程(例如,(g)-布朗运动、(g)-Lévy过程)
82二氧化碳 经典动态和非平衡统计力学(通用)

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参考文献:

[1] Weiss,G.,线性随机过程的时间可逆性,J Appl Probab,12,4,831-836(1975)·Zbl 0322.60037号
[2] Kelly,F.P.,《可逆性与随机网络》(1979),剑桥大学出版社·Zbl 0422.60001号
[3] Ramsey,J.B。;Rothman,P.,时间不可逆性和商业周期不对称,货币信贷银行杂志,28,1,1-21(1995)
[4] 姚,W.P。;Dai,J.F。;Perc,M。;Wang,J。;姚,D.Z。;郭德清,癫痫脑电图中基于排列的时间不可逆性,非线性动力学,100,1907-919(2020)
[5] 熊,W。;费斯,L。;Ivanov,P.C.,《熵度量、熵估计及其在量化复杂动力学中的性能:伪影、非平稳性和长期相关性的影响》,《物理学评论E》,95,6,062114(2017)
[6] 拉瓦科娃·辛德勒,K。;Palus,M。;韦梅尔卡,M。;Bhattacharya,J.,《基于时间序列分析中信息理论方法的因果关系检测》,《物理学代表》,441,1,1-46(2007)
[7] Marinazzo,D。;佩利科罗,M。;斯特拉马格里亚,S.,非线性格兰杰因果关系的核方法,《物理学评论》,100,14144103(2008)
[8] Costa,医学博士。;Goldberger,A.L。;Peng,C.K.,《人类心跳的破碎不对称:衰老和疾病中的时间不可逆性损失》,Phys Rev Lett,95,19,198102(2005)
[9] Costa,医学博士。;Peng,C.K。;Goldberger,A.L.,《心率动力学的多尺度分析:熵和时间不可逆性测量》,心血管工程学,8,2,88-93(2008)
[10] 波塔,A。;卡萨利,K.R。;卡萨利,A.G。;Gnecchi-Ruscone,T。;托巴尔迪尼,E。;Montano,N.,《短期心率变异性的时间不对称与自主调节有关》,《美国生理学杂志》,295,2,550-557(2008)
[11] 古齐克,P。;Piskorski,J。;Krauze,T。;Wykretowicz,A。;Wysocki,H.,通过RR间期的Poincaré图得出的心率不对称性,生物技术生物工程,51,4,272-275(2006)
[12] 埃勒斯,C.L。;哈夫斯塔德,J。;Prichard,D。;Theiler,J.,《低剂量乙醇减少大脑活动中非线性结构的证据》,《JSoc神经科学杂志》,18,18,7474-7486(1998)
[13] 拉卡萨,L。;Nunez,A。;罗尔丹,E。;J.M.R.帕罗多。;Luque,B.,《时间序列不可逆性:可见度图方法》,《欧洲物理杂志》B,85,6,217(2012)
[14] 拉卡萨,L。;Flanagan,R.,《非平稳过程可见度图的时间可逆性》,Phys Rev E,92,2,022817(2015)
[15] 弗拉纳根,R。;Lacasa,L.,《金融时间序列的不可逆性:一种图表理论方法》,Phys Lett a,380,20,1689-1697(2016)
[16] Daw,C.S。;芬尼,C.E.A。;Tracy,E.R.,《实验数据符号分析综述》,《科学仪器评论》,第74、2、915-930页(2003年)
[17] Kennel,M.B.,使用数据压缩字典测试时间序列中的时间对称性,Phys Rev E,69,5056208(2004)
[18] Daw,C.S。;芬尼,C.E.A。;Kennel,M.B.,《测量时间“不可逆性”的符号方法》,《物理学评论E》,第62期,第2期,1912年(2000年)
[19] 姚,W.P。;姚,W.L。;Wang,J。;Dai,J.F.,使用对称排列之间的概率差异量化时间不可逆性,《物理学报》A,383,8,738-743(2019)
[20] 姚明,W.P。;姚,W.L。;Wang,J.,等心跳间隔及其对基于排列的心率时间不可逆性非线性的影响,Phys Lett A,383151764-1771(2019)
[21] 马丁·冈萨洛,J.-A。;Pulido-Valdeolivas,I。;王,Y。;Wang,T。;Chiclana-Actis,G。;Algarra-Lucas,M.d.C.,轻度认知衰退和早期阿尔茨海默病痴呆患者步态运动时间序列中的排列熵和不可逆性,熵,21,9,868(2019)
[22] 班特,C。;Pompe,B.,《置换熵:时间序列的自然复杂性度量》,《物理评论》,88,17,174102(2002)
[23] 卞,C。;秦,C。;马庆德。;Shen,Q.,《心搏动力学的改良排列分析》,Phys Rev E,85,2 Pt 1,021906(2012)
[24] 姚,W.P。;姚,W.L。;姚,D.Z。;郭德清。;Wang,J.,Shannon熵和复杂系统不同甚至矛盾方面的定量时间不可逆性,Appl Phys-Lett,116,1,014101(2020)
[25] Sevick,E。;Prabhakar,R。;威廉姆斯,S.R。;Searles,D.J.,波动定理,《物理化学年鉴》,59,1,603-633(2008)
[26] Evans,D.J。;Searles,D.J.,《产生违反第二定律稳态的平衡微观状态》,《物理学评论E》,第50期,第2期,第1645-1648页(1994年)
[27] Evans,D.J。;Searles,D.J.,波动定理,Adv Phys,51,7,1529-1585(2002)
[28] Searles,D.J。;Evans,D.J.,非平衡系统的波动关系,奥斯特化学杂志,571119-1123(2004)
[29] 姚,W.P。;Hou,F.Z。;李,J。;Wang,J.,非线性检测排列的概率发散,Physica A,532121802(2019)
[30] 施赖伯,T。;Schmitz,A.,《非线性测试的改进替代数据》,Phys Rev Lett,77,4,635-638(1996)
[31] Goldberger,A.L。;洛杉矶阿马拉。;玻璃,L。;Hausdorff,J.M。;伊万诺夫,P.C。;Mark,R.G.,Physiobank,physicotakit和physicanet:复杂生理信号新研究资源的组成部分,循环,101,23,e215-e220(2000)
[32] 姚,W.P。;Liu,T.B。;Dai,J.F。;Wang,J.,脑电图的多尺度置换熵分析,《中国物理学报》,63,7,78704(2014)
[33] Goldberger,A.L。;Peng,C.K。;Lipsitz,L.A.,什么是生理复杂性?它如何随着年龄和疾病而变化?,神经生物老化,23,1,23-26(2002)
[34] 伊万诺夫,P.C。;阿马拉尔,L.A.N。;Goldberger,A.L。;哈夫林,S。;Rosenblum,M.G。;Struzik,Z.R.,《人类心跳动力学中的多重分形》,《自然》,399,6735,461-465(1999)
[35] Donges,J.F。;R.V.唐纳。;Kurths,J.,《使用复杂网络方法测试时间序列不可逆性》,Europhys Lett,102,1,381-392(2013)
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