Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Higher order definition of causality by optimally conditioned transfer entropy

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F67985807%3A_____%2F25%3A00617882" target="_blank" >RIV/67985807:_____/25:00617882 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevE.111.L042302" target="_blank" >https://doi.org/10.1103/PhysRevE.111.L042302</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevE.111.L042302" target="_blank" >10.1103/PhysRevE.111.L042302</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Higher order definition of causality by optimally conditioned transfer entropy

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The description of the dynamics of complex systems, in particular the capture of the interaction structure and causal relationships between elements of the system, is one of the central questions of interdisciplinary research. While the characterization of pairwise causal interactions is a relatively ripe field with established theoretical concepts and the current focus is on technical issues of their efficient estimation, it turns out that the standard concepts such as Granger causality or transfer entropy may not faithfully reflect possible synergies or interactions of higher orders, phenomena highly relevant for many real-world complex systems. In this paper, we propose a generalization and refinement of the information-theoretic approach to causal inference, enabling the description of truly multivariate, rather than multiple pairwise, causal interactions, and moving thus from causal networks to causal hypernetworks. In particular, while keeping the ability to control for mediating variables or common causes, in case of purely synergistic interactions such as the exclusive disjunction, it ascribes the causal role to the multivariate causal set but not to individual inputs, distinguishing it thus from the case of, e.g., two additive univariate causes. We demonstrate this concept by application to illustrative theoretical examples as well as a biophysically realistic simulation of biological neuronal dynamics recently reported to employ synergistic computations.

  • Název v anglickém jazyce

    Higher order definition of causality by optimally conditioned transfer entropy

  • Popis výsledku anglicky

    The description of the dynamics of complex systems, in particular the capture of the interaction structure and causal relationships between elements of the system, is one of the central questions of interdisciplinary research. While the characterization of pairwise causal interactions is a relatively ripe field with established theoretical concepts and the current focus is on technical issues of their efficient estimation, it turns out that the standard concepts such as Granger causality or transfer entropy may not faithfully reflect possible synergies or interactions of higher orders, phenomena highly relevant for many real-world complex systems. In this paper, we propose a generalization and refinement of the information-theoretic approach to causal inference, enabling the description of truly multivariate, rather than multiple pairwise, causal interactions, and moving thus from causal networks to causal hypernetworks. In particular, while keeping the ability to control for mediating variables or common causes, in case of purely synergistic interactions such as the exclusive disjunction, it ascribes the causal role to the multivariate causal set but not to individual inputs, distinguishing it thus from the case of, e.g., two additive univariate causes. We demonstrate this concept by application to illustrative theoretical examples as well as a biophysically realistic simulation of biological neuronal dynamics recently reported to employ synergistic computations.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>SC</sub> - Článek v periodiku v databázi SCOPUS

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10102 - Applied mathematics

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Physical Review E

  • ISSN

    1539-3755

  • e-ISSN

    2470-0053

  • Svazek periodika

    111

  • Číslo periodika v rámci svazku

    April 2025

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    6

  • Strana od-do

    L042302

  • Kód UT WoS článku

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105003858717