Влияние шума наблюдений на эффект ложной связи между осцилляторами при оценивании по временным рядам
Крылов С.Н.
1,2, Смирнов Д.А.
1, Безручко Б.П.
1,21Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Саратов, Россия
2Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Email: krylov.sn@nxt.ru
Выставление онлайн: 20 июля 2019 г.
Практика выявления структуры связей между элементами сложных систем по экспериментальным записям их колебаний (временным рядам) методом причинности по Винеру-Грейнджеру обнаружила ряд проблем, мешающих получению достоверных результатов. В частности, наличие шума наблюдений может привести к "эффекту ложной связи" - получению вывода о взаимной связи двух элементов, реально связанных однонаправленно. Проведен количественный анализ этого явления и даны рекомендации для снижения его вероятности. Показано, что эффект проявляется, как правило, лишь при сильных шумах, сопоставимых с уровнем наблюдаемых колебаний, но отмечены и более редкие ситуации, в которых он имеет место при значительно меньших шумах. Ключевые слова: связанные осцилляторы, временные ряды, оценки направленных связей.
- Wiener N. // Modern mathematics for the engineer / Ed. E.F. Beckenbach. N.Y.: McGraw-Hill, 1956. P. 165--190
- Granger C.W.J. // Information and Control. 1963. V. 6. P. 28--48
- Hung Y.-C., Hu C.-K. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 101. P. 244102
- Sugihara G., May R., Ye H., Hsieh C., Deyle E., Fogarty M., Munch S. // Science. 2012. V. 338. P. 496--500
- Runge J., Petoukhov V., Donges J.F., Hlinka J., Jajcay N., Vejmelka M., Hartman D., Marwan N., Paluvs M., Kurths J. // Nature Commun. 2015. V. 6. P. 8502
- San Liang X. // Phys. Rev. E. 2016. V. 94. P. 052201
- Stokes P.A., Purdon P.L. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2017. V. 114. P. 7063--7072
- Faes L., Nollo G., Stramaglia S., Marinazzo D. // Phys. Rev. E. 2017. V. 96. P. 042150
- Смирнов Д.А., Безручко Б.П. // Изв. вузов. Радиофизика. 2012. Т. 55. N 10-11. С. 736--749
- Smirnov D.A. // Phys. Rev. E. 2013. V. 87. P. 042917
- Крылов С.Н., Смирнов Д.А., Осипов Г.В., Безручко Б.П. // Письма в ЖТФ. 2015. Т. 41. В. 11. С. 94--102
- Smirnov D.A., Marwan N., Breitenbach S.F.M., Lechleitner F., Kurths J. // Europhys. Lett. 2017. V. 117. P. 10004
- Nalatore H., Ding M., Rangarajan G. // Phys. Rev. E. 2007. V. 75. P. 031123
- Nalatore H., Rangarajan G. // Phys. Rev. E. 2014. V. 90. P. 062127
- Медведева Т.М., Парамонов Ф.Б., Сысоев И.В. // Нелинейная динамика. 2015. Т. 11. N 4. С. 657--670
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
