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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
相干結構在非線性時空系統中自發性形成，並且在從實驗室流體動力流動和化學反應到海洋、大氣和行星氣候動力學的自然現象的所有空間尺度上都存在。從現象學角度來看，它們似乎是組織此類系統中宏觀行為的關鍵組成部分。儘管經過一個世紀的努力，它們仍然未能經過嚴格的分析和實證預測，直到最近才取得進展。作為其中的一步，我們提出了完全離散動力場論中相干結構的形式理論。它建立在計算力學引入的結構概念的基礎上，將其推廣到局部時空環境。此分析的主要工具採用局部因果狀態，用於揭示系統隱藏的時空對稱性，並將相干結構識別為與這些對稱性的空間局部偏差。此方法是行為驅動的，因為它不依賴直接分析運動的時空方程，而是只考慮系統產生的時空場。因此，它提供了一種無監督的方法來發現和描述相干結構。我們透過分析基本元胞自動機產生的相干結構來說明該方法，並將結果與早期的動態不變集方法進行比較，該方法將場分解為域、粒子和粒子相互作用。