자연시간분석

자연 시간 분석은 시계 시간이 아닌 "시간"의 척도로 사건 카운트를 바탕으로 복잡한 시계열과 임계 현상을 분석하기 위해 적용되는 통계적 방법이다.^[1][2]자연 시간 개념은 P에 의해 도입되었다. 바라토스, N.살리스, E.2001년 스카르다스.^[3]자연 시간 분석은 주로 지진 예측^[1][2]/지진^{[4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]}, 그리고 두 번째로 갑작스러운 심장 사망^[14]/심장 장애^[15][16] 및 금융 시장에 적용되었다.^[17]자연 시간 특성은 독특한 것으로 간주된다.^[9]

어원

"Natural time"은 실수의 연속인 전통적인 시간과는 대조적으로 연속적이지^[3] 않고 대신 그것의 값이 자연수로서 계수 가능한 집합을 형성하는 새로운 시간관이다.^[18]

정의

자연 시간 영역에서 각 사건은 "자연 시간" χ이라는 두 용어로 특징지어지며, 에너지_k Q. χ은 k/N으로 정의된다. 여기서 k는 자연수(k-th 이벤트)이고 N은 데이터의 시간 순서에 있는 총 사건 수입니다.관련 용어 p는_k 방출되는 부분 에너지를 설명하는 비율_k Q/Q이다_total.용어 κ은₁ 자연 시간의 분산이다.^[19]

${\displaystyle \kappa _{1}=\sum_{k}^{N}p_{k}(\chi _{k})^{2}-{\bigl (}\sum _{k=1}^{k}p_{k}\bigr )^{2}}$

여기서 ${\displaystyle {\chi k}_{}}$= ${\displaystyle k}$/ N ${\$ 및$$ ${\displaystyle p_{}}$= ${\displaystyle \frac{Q_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{}_{}}{\underset{n}{\overset{}{}}}}$= ${\displaystyle 1\frac{{}_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{\underset{}{\overset{}{}}{}_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{\underset{}{\overset{}{}}}{}}$ ${\displaystyle \frac{n_{}}{}}$ ${\$1}$Q_{n}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}$

시간역전

시간 역전은 시계 시간과 대조적으로 자연 시간 분석으로 임계도에 대한 시스템의 접근법을 연구할 때 적용된다.예를 들어, 생명체들은 내부 추진력이 없는 죽은 유기체와 대조적으로, 경계를 넘나드는 에너지의 흐름이 있기 때문에 평형과는 거리가 먼 것으로 간주된다.시간 불가역성은 살아있는 시스템의 근본적인 특성인 반면, 죽음의 상태는 시스템의 경계를 통과하는 에너지 흐름에 의해 더 많은 시간을 되돌릴 수 있다.따라서 시스템의 임계 상태는 정상 시간 흐름과 시간 역전에 대한 엔트로피 계산 시 자연 시간 분석을 적용하고 두 결과의 차이를 연구함으로써 추정할 수 있다.^[15][14][16]

적용들

지진학

지진 이제 캐스팅

지진학에서 nowcasting은 지진학 시스템의 현재 동적 상태를 추정하는 것이다.^[4][7]이는 미래 사건의^[12] 확률을 추정하는 것을 목표로 하는 예측과는 다르지만 예측의 잠재적 근거로도 간주된다.^[8][4]Nowcasting은 지리적 지역의 대형 지진 쌍들 사이의 반복 주기인 지진 사이클 모델에 기초하여 시스템을 자연 시간으로 평가한다.^[4]현재 지진 진행 수준의 추정치인 "지진 잠재적 점수"를 산출한다.^[9]

지진성에 적용할 때 자연시간은 다음과 같은 장점을 가진다.^[4]

1. 여진이나 백그라운드의 경우 자연 시간 카운트가 균등하게 유효하므로 여진의 열화는 필요하지 않다.
2. 자연시간 통계는 b 값이 크게 달라지지 않는다는 점에서 지진도에 따라 달라지지 않는다.

대표적인 응용분야로는 대지진과 쓰나미,^[5] 여진 및 유도 지진,^[8][13] 가스전에서의 유도 지진성,^[10] 지구 메가시티에 대한 지진위험,^[12] 대규모 지구지진의 클러스터링 연구 ^[11]등이 있다.

지진예측

지진 전기신호(SES)에 의해 발생이 확인된 지진 발생 시간의 추정 정확도를 개선하기 위해 VAN 방법에 자연시간 분석을 처음 적용했다.이 방법은 ses₁ = 0.070일 때 SES가 유효하다고 간주한다.SES가 유효하다고 판단되면, 후속 지진(전기보다는) 사건이 기록되는 두 번째 NT 분석이 시작되며, 영역은 겹치는 직사각형당 최소 2개의 지진 사건이 있는 벤 다이어그램으로 분할된다.κ이₁ κ₁ = 후보 지역의 0.070 값에 접근하면, 중대한 지진 사건이 임박한 것으로 간주된다. 즉, 며칠에서 1주일 정도 후에 발생할 것이다.^[20]

심장학

자연 시간 분석은 심전도 검사 또는 훨씬 저렴하고 휴대성이 좋은 장비(산화측정기)를 사용하여 심장 박동수만을 측정할 때에도 갑작스러운 심장 사망에 대한 높은 위험의 환자 식별뿐만 아니라 심부전 증후군의^[15][16] 진단에 실험적으로 사용되어 왔다.^[14][16]

이코노미

지진과 금융시장의 역동적 특성의 유사성 때문에 주로 지진학에 사용되는 자연시간 분석은 금융시장의 승리전략을 개발하는데 도움을 주기 위해 선택되었고, 그 결과도 고무되었다.^[17]

참조

참고 문헌 목록

• Varotsos, Panayiotis A.; Sarlis, Nicholas V.; Skordas, Efthimios S. (2011). Natural time analysis : the new view of time ; Precursory seismic electric signals, earthquakes and other complex time series. Berlin: Springer. ISBN 978-3-642-16449-1. OCLC 755081829.