查看原文
其他

PRX速递|求解无序系统动力学的回溯动态空腔法

集智编辑部 集智俱乐部
2024-11-16


关键词:复杂系统,统计物理,无序系统,非平衡态,动态空腔法



论文题目:Backtracking Dynamical Cavity Method论文地址:https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.13.031021

空腔法(cavity method)是关于无序系统(如自旋玻璃和其他复杂系统)统计物理学的一个基石。它能够解析和渐近地精确描述一系列模型的平衡性质。关于无序系统动力学和非平衡性质的确切解通常更难获得。甚至一些非常基本的问题,如快速淬火过程释放的极限能量,迄今仍未解决。

动态空腔法(dynamical cavity method)通过考虑短轨迹并利用静态空腔法,部分地填补了这一空白。然而,由于仅限于初始化步骤之后几步,它通常无法捕捉与动力学吸引子相关的动力学性质。

这项研究引入了回溯动态空腔法(backtracking dynamical cavity method),不是分析初始化之后的轨迹,而是分析从吸引子向后回溯找到的轨迹。研究表明,对动态空腔法做这样相对简单的改变,可以为了解关于复杂无序系统动力学的一些非常基本的问题提供新见解。这项研究有望为复杂系统的动态非平衡性质的未来研究开辟许多新途径。

图1. 回溯动态空腔法的因子图的子图。

图2. 不同吸引子的回溯动态空腔法熵,和对于主要规则的路径长度 p。



编译|梁金


神经网络的统计力学课程


统计物理方法是一座架起微观作用到宏观涌现的桥梁,2021年诺贝尔物理学奖得主帕里西在无序系统方面作出开创之举,他提出复本对称破缺方法解决自旋玻璃问题,这一方法也对神经网络等交叉学科产生深厚影响,激发未来对人工智能和人脑等复杂系统的进一步研究。本节课程是系列课程的第二节课程,介绍什么是自旋玻璃、自旋玻璃应用的几个经典例子、为什么需要空腔方法、空腔方法的基本思想和具体推导以及消息传递算法等内容,搭建从统计物理到神经网络重要的桥梁,帮助大家更好理解神经网络的基本原理。



课程详情:

自旋玻璃模型简介和空腔法 | 周六直播·神经网络的统计力学课程



推荐阅读

1. 统计物理、无序系统和神经网络
2. PRL速递:重整化群方法解码生命无序系统结构
3. 无序中的对称性——诺奖得主帕里西工作解读
4. 张江:第三代人工智能技术基础——从可微分编程到因果推理 | 集智学园全新课程
5. 成为集智VIP,解锁全站课程/读书会
6. 加入集智,一起复杂!


点击“阅读原文”,报名课程
继续滑动看下一个
集智俱乐部
向上滑动看下一个

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存