論文の概要: Continuity Equation for the Flow of Fisher Information in Wave Scattering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.00010v1
• Date: Tue, 15 Aug 2023 13:27:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-10 03:55:28.935970
• Title: Continuity Equation for the Flow of Fisher Information in Wave Scattering
• Title（参考訳）: 波浪散乱における漁業情報の流れの連続性方程式
• Authors: Jakob H\"upfl, Felix Russo, Lukas M. Rachbauer, Dorian Bouchet, Junjie Lu, Ulrich Kuhl and Stefan Rotter
• Abstract要約: 地震学からレーダー技術、バイオメディカルイメージングから精密測定まで、私たちの環境を探索するために波を使うのが広く使われているパラダイムです。 ここでは、物体に散乱する電磁波が、物体のパラメータの全てについて局所的に定義された保存された情報を運ぶことを実証する。 具体的には、非常に一般的な波動場に対するフィッシャー情報の密度とフラックスを紹介し、これら全ての新しい量が基本連続性方程式を満たす情報ソースとシンクを特定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Using waves to explore our environment is a widely used paradigm, ranging from seismology to radar technology, and from bio-medical imaging to precision measurements. In all of these fields, the central aim is to gather as much information as possible about an object of interest by sending a probing wave at it and processing the information delivered back to the detector. Here, we demonstrate that an electromagnetic wave scattered at an object carries locally defined and conserved information about all of the object's constitutive parameters. Specifically, we introduce here the density and flux of Fisher information for very general types of wave fields and identify corresponding sources and sinks of information through which all these new quantities satisfy a fundamental continuity equation. We experimentally verify our theoretical predictions by studying a movable object embedded inside a disordered environment and by measuring the corresponding Fisher information flux at microwave frequencies. Our results provide a new understanding of the generation and propagation of information and open up new possibilities for tracking and designing the flow of information even in complex environments.
• Abstract（参考訳）: 地震学からレーダー技術、バイオメディカルイメージングから精密測定まで、私たちの環境を探索するために波を使うのが広く使われているパラダイムです。 これらすべての分野において、中心となる目的は、プローブ波を送信し、検出器に送信された情報を処理することで、興味のある対象に関するできるだけ多くの情報を収集することである。 ここでは,物体に散乱する電磁波が,物体の構成パラメータすべてについて局所的に定義された保存された情報を運ぶことを実証する。 具体的には、非常に一般的な波動場に対するフィッシャー情報の密度とフラックスを紹介し、これら全ての新しい量が基本連続性方程式を満たす情報ソースとシンクを特定する。 我々は,不規則環境内に埋め込まれた移動物体を解析し,それに対応する漁獲情報流束をマイクロ波周波数で測定することにより,理論予測を実験的に検証した。 本研究は,情報の生成と伝播に関する新たな理解を提供し,複雑な環境においても情報の流れを追跡し設計する新たな可能性を開く。

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