Dynamical theory of complex systems with two-way micro–macro causation
Notice bibliographique
Résumé
In many complex systems encountered in the natural and social sciences, mechanisms governing system dynamics at a microscale depend upon the values of state variables characterizing the system at coarse-grained, macroscale (Goldenfeld and Woese, 2011, Noble et al., 2019, and Chater and Loewenstein, 2023). State variables, in turn, are averages over relevant probability distributions of the microscale variables. Neither inferential Top–Down nor mechanistic Bottom–Up modeling alone can predict responses of such scale-entwined systems to perturbations. We describe and explore the properties of a dynamic theory that combines Top–Down information-theoretic inference with Bottom–Up , state-variable-dependent mechanisms. The theory predicts the functional form of nonstationary probability distributions over microvariables and relates the trajectories of time-evolving macrovariables to the form of those distributions. Analytic expressions for the time evolution of Lagrange multipliers from Maxent solutions allow for rapid calculation of the time trajectories of state variables even in high dimensional systems. Examples of possible applications to scale-entwined systems in nonequilibrium chemical thermodynamics, epidemiology, economics, and ecology exemplify the potential multidisciplinary scope of the theory. A worked-out low-dimension example illustrates the structure of the theory and demonstrates how scale entwinement can result in slowed recovery from perturbations, reddened time series spectra in response to white-noise input, and hysteresis upon parameter displacement and subsequent restoration.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».