Whether the system under study is a shoal of fish, a collection of neurons, or a set of interacting atmospheric and oceanic processes, transfer entropy measures the flow of information between time series and can detect possible causal relationships. Much like mutual information, transfer entropy is generally reported as a single value summarizing an amount of shared variation, yet a more fine-grained accounting might illuminate much about the processes under study. Here we propose to decompose transfer entropy and localize the bits of variation on both sides of information flow: that of the originating process's past and that of the receiving process's future. We employ the information bottleneck (IB) to compress the time series and identify the transferred entropy. We apply our method to decompose the transfer entropy in several synthetic recurrent processes and an experimental mouse dataset of concurrent behavioral and neural activity. Our approach highlights the nuanced dynamics within information flow, laying a foundation for future explorations into the intricate interplay of temporal processes in complex systems.


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《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
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