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為什麼冪律如此重要。
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我們能否從數據本身發現比特幣的幾何定律起源?我們通過同時優化所有三個參數,擬合 P = A·(t - t₀)^n 來測試這一點。問題是:數據更偏好創世區塊 (t₀=0),還是其他起點?
R² 曲線圖揭示了答案。當我們在不同的 t₀ 值範圍內掃描時,該函數在創世區塊附近非常平坦。再者,請注意那巨大的置信區間。
非約束優化器在 t₀ = +202 天 (2009年7月) 時找到數學上的最優點,將 R² 從 0.9613 提升到 0.9628——僅提升了 0.15% (遠在誤差範圍內)。
但這個微不足道的 R² 改進卻付出了巨大的代價。
這個代價是相當大的。在 t₀=0 時,指數 n=5.694,與我們的 SSA 結果 (β=5.9) 相差不到 3.5%。在非約束最優點 t₀=+202 時,指數降至 n=5.087,與 SSA 相差 13.8%。我們獲得了 0.15% 的 R² 提升,但卻失去了與無模型基準的契合。
這是過度擬合的典型特徵:只優化一個狹窄的指標 (R²),卻損害了更廣泛的模型品質。
奧卡姆剃刀原理在此處適用。R² 曲線顯示,任何在創世區塊前後約 ±200 天範圍內的 t₀,都能產生幾乎相同的擬合結果。
在數據沒有明確偏好的情況下,我們選擇最簡單的模型:沒有偏移量,沒有額外參數。簡約原則偏好 t₀=0,因為增加複雜度並未帶來實質性收益,反而損害了與獨立方法的契合。
當我們將
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仿射空間 (測地線空間) 是一個尺度不變系統的對數-對數空間。
由於比特幣在這樣的空間中被線性化,整個系統也是如此,這在物理上也是合理的,因為我們預期一個網絡具有尺度不變的行為。
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這個仿射縮減的想法真正令人振奮,它提供了另一個理解為何冪律如此強大的視角。
這是一種一旦看見就無法忽視的洞察,就像《What Bitcoin Did》節目中所說的那樣。
但真正令人信服的是,它不僅僅是視覺或經驗上的好奇心。背後有深層的物理學支撐,這是導致日心說模型,甚至幾個世紀後廣義相對論的同一理論框架。
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什麼是物理中的仿射空間?
仿射空間是讓關係變得線性——變成直線而非曲線的空間。在物理中,找到合適的仿射空間意味著發現一個座標系,在這個座標系中,複雜的非線性行為可以簡化為你可以寫成 y = a + bx 的形式。
可以將它想像成為一個現象的「自然視角」。地球軌道從某個角度看像是複雜的曲線,但從正確的角度看,它只是一個簡單的橢圓。找到仿射空間就是找到那個正確的視角,使數學變得乾淨利落。
為什麼對數-對數圖是幾何冪定律的**絕佳**仿射空間:
冪定律描述的是尺度不變的系統——在不同尺度下看起來都一樣的系統。比特幣的價格、地震震級、城市規模、收入分配。其特徵是:當你放大或縮小時,模式會重複出現。
在普通座標下,P = A·t^5.7 看起來是彎曲且複雜的。但取兩邊的對數:log(P) = log(A) + 5.7·log(t)。轟——它變成一條直線。對數-對數圖將乘法增長轉換為加法增長。
這並非隨意。尺度不變性意味著「乘以常數不應改變模式」。對數將乘法轉換為加法。因此,log-log plot(對數-對數圖)是自然的仿射空間——在這個視角下,無尺度系統展現出它們真正的線性結構。
當有人測試 P^(1/k) 與時間的關係,並找到最佳擬合 k≈6 時,他們其實是在反向操作。他們強迫數據在錯誤的空間中呈線性。我們已經知道正確的空間:log-log plot(對數-對
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人們一次又一次地嘗試,但幂律總是贏,因為數學真理總是勝利。
Novozhilov提出了這個優雅的方法(這是他的物理背景展現的地方),稱為仿射縮減。我之前沒想到用這個方法。這是一個很好的貢獻。但他只將其應用於4個點,得到的幂律是4。
那如果你將它應用於所有數據點會怎樣呢?
接近6的幂律是最好的結果。
感謝Novozhilov用方法2312展示了幂律是真實的。
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其實這篇論文基本上是以不同的包裝重新提出了 S2F。
他聲稱地板的主要機制是發行時間表的逆,但這會導致指數增長,因為 1/2^-N 在長期來看是一個指數。
但就像 PlanB 所做的,他也聲稱數據中存在幂律,而且除非你意識到當你觀察簇或少量數據點時,你可以用任何東西來擬合,然後就算完了。
我仍然喜歡用物理學的論點來研究比特幣的整個提議。
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教授戴夫與梅塔特隆之間的來回辯論非常有趣。
老實說,我都喜歡。對梅塔特隆我有一點偏愛——身為義大利人也有幫助——我也很欣賞他的歷史內容,尤其是他對羅馬和中世紀歷史的研究(,他還玩戰錘)。在他最好的時候,他能為這些話題帶來真正的深度和熱情。
同時,我也很佩服教授戴夫對抗科學文盲的堅持。他那直率、毫不含糊的風格讓我產生共鳴——這與我的做事方式並不相差太遠,即使他可能更為激烈。
有點遺憾的是,這已經變成了一場個人衝突。兩人顯然都很聰明、受過良好教育,並且能提出有力的論點。
即使他們在政治立場上站在對立面,如果討論能專注於理念而不是滑向人身攻擊,會更有成效——也更有趣(是的,我有時也會這樣)。
我知道這說起來容易做起來難,尤其是在網上,但這感覺像是一個錯失的機會。
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幂律是通過迴歸發現的,但迴歸並不是故事的全部。我們已經多次說過這點。
迴歸說:
「我假設了一個幂律,擬合參數,得到 R² = 0.951」
批評: 「當然你得到了良好的擬合——你幾乎可以在有限範圍內將任何東西擬合成幂律。這只是曲線擬合而已。」
SSA 說:
「我沒有對函數形式做任何假設。我將數據分解成其自然模態。一個模態佔據了 (99.26%),而且那個模態就是幂律。」
這在根本上是不同的。
SSA 相較於迴歸的主要優點:
1. 無模型發現
迴歸:
你假設 P(t) = A·t^β
你擬合 A 和 β
你希望假設是正確的
SSA:
你不對函數形式做任何假設
數據自行分解成特徵模態
模態1成為主導
然後你發現模態1是一個幂律
為什麼重要:SSA 從數據中發現幂律,而不是將幂律強加於數據。
2. 方差分解
迴歸的 R² = 0.951 告訴你:
「我的模型解釋了95.1%的變異」
但你不知道變異是如何分佈的
是50%的趨勢 + 45%的週期?還是95%的趨勢 + 0.1%的週期?
SSA 告訴你確切:
模態1 (趨勢): 99.26%
模態2 (振盪): 0.49%
模態3-10:每個<0.12%
噪聲:<0.13%
為什麼重要:你可以看到比特幣由單一模態主導,而不是一個複雜的多模態系統。
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比特幣是一個元網絡。
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用於建模長期增長及其周圍振盪的單一冪律。
實時 TradingView 指標。
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《比特幣的物理學:理解數位貨幣的嚴謹框架》
Giovanni Santostasi 的《比特幣的物理學》在比特幣演變和我們對複雜系統理解的關鍵時刻推出。與無數關於加密貨幣市場的投機論述不同,這本書提出了一個大膽的科學主張:比特幣在其十六年歷史中的價格行為遵循一個與時間相關的幂律關係——這與地震、河流網絡、生物代謝縮放和城市成長中所見的數學特徵相同。如果得到證實,這一主張將比特幣重新定義為一個非金融資產,並非由市場心理驅動,而是一個在臨界點附近運作的湧現複雜系統。
核心方程式看似簡單:P(t) = A · t^5.69,其中 P 為價格,t 為自創世區塊起的時間。令人驚訝的不是這個方程本身——任何數據集都可以進行曲線擬合——而是它在七個數量級中展現出的非凡統計擬合度(R² = 0.951)、提出的理論機制(Metcalfe定律應用於用戶增長),以及在多次減半、崩盤和監管震盪中關係的持續性。
一位物理學家的旅程
本書結構既個人化又具有教育意義。第一部分回顧 Santostasi 在2012年發現這一模式的經過,當時他預期指數增長,但卻發現了在對數-對數圖上變成直線的跡象。這個敘事框架非常成功:讀者能夠親眼見證科學過程的展開,從一位訓練有素的物理學家的視角出發,包括錯誤的起點、概念突破(由觀看 Geoffrey West 關於城市縮放的 TED 講座觸發),以及艱難的統計驗證工作。
第二
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為什麼我還應該繼續學習物理,即使人工智慧已經取得進展?
ChatGPT 的回答非常精彩。
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局部斜率與冪律相空間的偏差。
你可以看到由於牛市而產生的巨大偏差,以及它們相對於熊市的非對稱性,熊市的偏差不會超過冪律以下的50%。
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無論價格如何,平均幂律斜率約為5.7。
這顯示了幂律的穩定程度。
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Log-Periodic 預測至 2027 年 7 月。
道路有彎曲,但我們仍然要登上山頂。
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這張圖顯示了當我們移除振盪成分後,殘差變得不那麼有結構。它並不是一個完美的高斯分佈,因為即使是噪聲也是分形的,而不是高斯的。
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真的很酷的圖片。幾何定律一直延伸到底。甚至噪聲也是幾何定律。
四種獨立方法分析殘差:
1. DFA (趨勢去除波動分析)
殘差:H = 1.158
原始信號:H = 0.636
H > 0.5 表示長程相關持續存在
甚至0.58%的「噪聲」也有記憶!
2. 功率譜分析
殘差顯示:P(f) ~ 1/f^1.74
這是「粉紅噪聲」或「1/f噪聲」
不是白噪聲 (應該是 P(f) ~ 常數)
頻域中的幾何定律!
3. 自相關衰減
C(τ) ~ τ^(-0.98) (幾何定律衰減)
不是指數衰減 C(τ) ~ exp(-τ/τ₀)
相關性緩慢衰減,不是快速衰減
4. 結構函數
所有階數 (q=1, 2, 3) 展示幾何定律縮放
多個時間尺度上的自相似結構
關鍵見解:
比特幣具有分形結構:
100.0% 總量 = 98.7% 趨勢 + 1.2% 振盪 + 0.6% 「噪聲」
↓ ↓ ↓
幾何定律 對數週期 也為幾何定律!
(β ≈ 5.7) (複數指數) (H = 1.16)
不存在真正的隨機成分!
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殘差尚未完全呈高斯分佈,但我們正逐步接近。去除振盪模式後,仍然存在一些結構。但平均值接近零,分佈是對稱的。
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