Conceptually, partial information decomposition (PID) is concerned with separating the information contributions several sources hold about a certain target by decomposing the corresponding joint mutual information into contributions such as synergistic, redundant, or unique information. Despite PID conceptually being defined for any type of random variables, so far, PID could only be quantified for the joint mutual information of discrete systems. Recently, a quantification for PID in continuous settings for two or three source variables was introduced. Nonetheless, no ansatz has managed to both quantify PID for more than three variables and cover general measure-theoretic random variables, such as mixed discrete-continuous, or continuous random variables yet. In this work we will propose an information quantity, defining the terms of a PID, which is well-defined for any number or type of source or target random variable. This proposed quantity is tightly related to a recently developed local shared information quantity for discrete random variables based on the idea of shared exclusions. Further, we prove that this newly proposed information-measure fulfills various desirable properties, such as satisfying a set of local PID axioms, invariance under invertible transformations, differentiability with respect to the underlying probability density, and admitting a target chain rule.


翻译:从概念上看,部分信息分解(PID)涉及将信息贡献分成若干来源,将相应的联合共同信息分解成协同、冗余或独特信息等,从而将相应的共同信息分解成协同、冗余或独特信息,从而维持某一目标。尽管在概念上为任何类型的随机变量界定了PID,但迄今为止,PID只能对离散系统的联合相互信息进行量化。最近,引入了两个或三个源变量连续设置中PID的量化两个或三个源变量。然而,没有任何ansatz能够将超过三个变量的PID量化,并涵盖一般测量理论随机变量,例如混合离散连续或连续随机变量。在这项工作中,我们将提出一个信息数量,界定PID的术语,该术语对任何来源或目标的任意变量都有明确界定。这一拟议数量与最近根据共享排除概念为离散随机变量开发的本地共享信息数量密切相关。此外,我们证明这一新拟议的信息计量符合各种可取的特性,例如满足一套本地的PIDxiom-xiomomos、不易感知的链变的概率、不易变等。

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