嵌合态中的信息定向流动

我们研究了具有两个耦合子群的相位振荡器网络中嵌合态内部的相互作用。为了量化这些子群内部及之间的相互作用，我们估计了相应的（延迟）互信息——一般而言，互信息量化了在以趋近于零的错误概率在接收端恢复发送端信息时，可传输信息的能力或最大速率。在验证了其与基于连续相位数据的估计等价后，我们利用各相位穿过各自庞加莱截面的时间点来确定互信息。这种对动力学的频闪观测类似于例如神经放电时间，而后者是神经元信息传递研究中常见的观测量。这种离散化还显著提高了处理速度，使其特别适合于对实验和模型参数效应进行细粒度分析。在我们的模型中，每个子群内部的延迟互信息在零延迟处达到峰值，而子群之间的延迟互信息总是在非零延迟处最大，与参数选择无关。我们观察到去同步子群的延迟互信息先于同步子群。换言之，去同步子群的振荡器“驱动”了同步子群中的振荡器。在估计完整相位轨迹的互信息时，也观察到了这些发现。因此我们可以得出结论：离散时间点的延迟互信息可用于推断耦合相位振荡器子群之间的功能性信息定向流动。