[發明專利]一種用于度量復雜動力系統本征因果關系的方法

有效

• 申請號: 202010635709.4
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111859274B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 王剛;喬方利
• 申請（專利權）人: 自然資源部第一海洋研究所;青島海洋科學與技術國家實驗室發展中心
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16;G06F17/15;G06V10/56;G06F16/2458;G06K9/00
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 馬金華

1.一種基于經驗模態分解太陽總輻射對海洋上層熱含量的信息流數據分析方法，其特征在于，所述基于經驗模態分解太陽總輻射對海洋上層熱含量的信息流數據分析方法包括：

給定海洋上層熱含量數據兩個時間序列，對它們分別做經驗模態分解，得到它們各自的本征模態函數組；

從兩個時間序列的本征模態函數組中各取一個本征模態函數，分別作為原因序列和結果序列，應用梁-克里曼信息流方法，計算兩個本征模態函數之間的信息流；遍取兩函數組中所有本征模態函數的組合，計算每對本征模態函數之間的信息流；

確定顯著本征原因：設置顯著性準則，從兩組本征模態函數組中任意選定一個本征模態函數作為結果序列，從與之對應的本征信息流原因序列中，確定滿足顯著性準則的顯著本征原因；首先從Y的本征模態函數中來尋找X的給定本征模態函數x_i的顯著本征原因，采用第二步的方法，計算Y的每個本征模態函數向x_i輸入的本征信息流，則得到：

T_Y→i＝{T_j→i,j＝1...n₂}；

Y的n₂個本征模態函數共給出n₂個向x_i輸入的本征信息流；

Y向x_i輸入的總信息流為：

引入本征信息流構成本征原因的一個判斷準則：

若則認為y_j是x_i的一個顯著本征原因；

某個y_i是x_i的本征原因的必要條件是，在所有本征信息流的累加和中要占到較高的比例，如果時間序列Y有9個本征模態函數，那么稱為x_i的顯著本征原因的，是那些與x_i的本征信息流占到Y向x_i輸入的總信息流的三分之一以上的分量，Y的本征模態函數中x_i的顯著本征原因可能不止一個；

交換X和Y的位置，類似從X的本征模態函數中確定y_i的本征原因；

確定主要本征結果：從兩組本征模態函數組中任意選定一個本征模態函數作為原因序列，從與之對應的本征信息流結果序列中，根據信息流的相對重要性，確定主要本征結果；Y的本征模態函數y_i可能是X的多個本征模態函數的顯著本征原因；考慮到y_j向x_i輸入信息流，必然會引起x_i的振幅的變化，給出一個綜合的信息流強度：

a_i是x_i的振幅，是一個隨時間變化的量；是x_i的平均振幅；通過{x_i,i＝1,2,n₁}中每個本征模態函數振幅的相對變化，衡量y_j對這個本征模態函數組輸入的本征信息流的重要性。

2.如權利要求1所述的基于經驗模態分解太陽總輻射對海洋上層熱含量的信息流數據分析方法，其特征在于，所述基于經驗模態分解太陽總輻射對海洋上層熱含量的信息流數據分析方法進一步包括：

第一步，給定兩個時間序列X和Y，對它們分別做經驗模態分解EMD，得到兩個時間序列各自的本征模態函數組，將兩個時間序列分別表示為和的形式，{x_i,i＝1,2,n₁}為X的本征模態函數組，{y_i,i＝1,2,n₂}為Y的本征模態函數組，時間序列的每個本征模態函數都與它本身有相同的時間長度和采樣頻率，時間序列X和Y有相同的采樣頻率和采樣點，但X的本征模態個數n₁與Y的本征模態個數n₂可以不等；

第二步，從時間序列X的本征模態函數組{x_i,i＝1,2,n₁}和Y的本征模態函數組{y_i,i＝1,2,n₂}中各取一個本征模態函數，分別作為原因序列和結果序列，應用梁-克里曼信息流方法，計算兩個本征模態函數之間的信息流和遍取兩函數組中所有本征模態函數的組合，計算每個本征模態函數對之間的信息流。