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我们的运动方式是普适的:人类活动平均形态中的标度律

神经元与认知 2015-11-24 v2

摘要

人类运动活动受24小时昼夜节律的周期性的约束,包括通常的12-15小时睡眠-觉醒周期。然而,活动波动也出现在从数天到几秒的广泛时间尺度上,这是由无数个体较小运动事件的串联所产生的。此外,个体在昼夜周期中表现出不同的觉醒倾向,从而表现出不同的运动活动。跨时间尺度的活动波动本质上是不同的,还是存在一种涵盖它们的普适描述?考虑到上述变异性,这种描述在不同个体间是否也是普适的?在此,我们基于一个月连续手腕加速度计记录的实证研究,确立了运动活动波动中普适性的存在。我们研究了跨时间尺度的平均波动的标度行为,并确定了一个由临界指数 α\alphaτ\tau1/μ1/{\mu} 表征的普适定律。结果令人高度联想到在展现噼啪噪声(crackling noise)的系统中针对雪崩平均形状所描述的普适性。除理论意义外,当前结果对于开发健康及病理性人类运动行为的客观标记可能很重要。

关键词

引用

@article{arxiv.1506.06717,
  title  = {How we move is universal: scaling in the average shape of human activity},
  author = {Dante R. Chialvo and Ana Maria Gonzalez Torrado and Ewa Gudowska-Nowak and Jeremi K. Ochab and Pedro Montoya and Maciej A. Nowak and Enzo Tagliazucchi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1506.06717},
  year   = {2015}
}

备注

Communicated to the Granada Seminar, "Physics Meets the Social Sciences: Emergent cooperative phenomena, from bacterial to human group behavior". June 14-19, 2015. La Herradura, Spain