Inferring the Directionality of Coupling with Conditional Mutual Information

0306617 - ÚI 2008 RIV US eng J - Journal Article
Vejmelka, Martin - Paluš, Milan
Inferring the Directionality of Coupling with Conditional Mutual Information.
[Odhad směrovosti vazby pomocí podmíněné vzájemné informace.]
Physical Review E. Roč. 77, - (2008), Art.no.-026214. ISSN 1539-3755
EU Projects: European Commission(XE) 517133 - BRACCIA
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10300504
Keywords : directionality * chaotic oscillators * time series analysis * information theory * phase dynamics
Subject RIV: BB - Applied Statistics, Operational Research
Impact factor: 2.508, year: 2008

Uncovering the directionality of coupling is a significant step in understanding drive-response relationships in complex systems. In this paper, we discuss a nonparametric method for detecting the directionality of coupling based on the estimation of information theoretic functionals. We consider several different methods for estimating conditional mutual information. The behavior of each estimator with respect to its free parameter is shown using a linear model where an analytical estimate of conditional mutual information is available. Numerical experiments in detecting coupling directionality are performed using chaotic oscillators, where the influence of the phase extraction method and relative frequency ratio is investigated.

Odhalení směrovosti vazby mezi systémy je důležitým krokem ve snaze porozumění chování složitých oscilačních systémů. Zde diskutujeme vlastnosti neparametrického odhadu směru působení z časových řad pomocí podmíněné vzájemné informace. Publikace obsahuje numerické experimenty, které objasňují chování několika vybraných metod odhadu podmíněné vzájemné informace z fází chaotických oscilátorů.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0159592