Abstract

Record Dynamics (RD) deals with complex systems evolving through a sequence of metastable stages. These are macroscopically distinguishable and appear stationary, except for the sudden and rapid changes, called quakes, which induce the transitions from one stage to the next. This phenomenology is well known in physics as “physical aging”, but from the vantage point of RD, the evolution of a class of systems of physical, biological, and cultural origin is rooted in a hierarchically structured configuration space and can, therefore, be analyzed by similar statistical tools. This colloquium paper strives to present in a coherent fashion methods and ideas that have gradually evolved over time. To this end, it first describes the differences and similarities between RD and two widespread paradigms of complex dynamics, Self-Organized Criticality and Continuous Time Random Walks. It then outlines the Poissonian nature of records events in white noise time-series, and connects it to the statistics of quakes in metastable hierarchical systems, arguing that the relaxation effects of quakes can generally be described by power laws unrelated to criticality. Several different applications of RD have been developed over the years. Some of these are described, showing the basic RD hypothesis and how the log-time homogeneity of quake dynamics, can be empirically verified in a given context. The discussion summarizes the paper and briefly mentions applications not discussed in detail. Finally, the outlook points to possible improvements and to new areas of research where RD could be of use.

Graphic Abstract

中文翻译：

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记录演化中的亚稳态系统的动力学：理论和应用

摘要

记录动力学（RD）处理经过一系列亚稳态阶段演变而成的复杂系统。这些在宏观上是可以区分的，并且看起来是静止的，只是突然的和快速的变化（称为地震）会引起从一个阶段到下一个阶段的过渡。这种现象学在物理学中被称为“物理老化”，但是从RD的有利角度来看，一类物理，生物和文化起源的系统的演化源于分层结构的配置空间，因此可以通过类似的统计工具进行分析。这份讨论会论文力求以连贯的方式介绍随着时间而逐渐发展的方法和思想。为此，它首先描述了RD与复杂动力学的两种广泛范式之间的区别和相似之处，自组织临界度和连续时间随机游动。然后，它概述了白噪声时间序列中记录事件的泊松性质，并将其与亚稳层级系统中的地震统计联系起来，认为地震的松弛效应通常可以用与临界度无关的幂定律来描述。多年来，已经开发了RD的几种不同应用程序。描述了其中一些，显示了基本的RD假设，以及如何在给定的上下文中凭经验验证地震动力学的对数时间均匀性。讨论总结了本文，并简要提到了未详细讨论的应用程序。最后，展望指出了可能的改进以及可以使用RD的新研究领域。然后，它概述了白噪声时间序列中记录事件的泊松性质，并将其与亚稳层级系统中的地震统计联系起来，认为地震的松弛效应通常可以用与临界度无关的幂定律来描述。多年来，已经开发了RD的几种不同应用程序。描述了其中一些，显示了基本的RD假设，以及如何在给定的上下文中凭经验验证地震动力学的对数时间均匀性。讨论总结了本文，并简要提到了未详细讨论的应用程序。最后，展望指出了可能的改进以及可以使用RD的新研究领域。然后，它概述了白噪声时间序列中记录事件的泊松性质，并将其与亚稳层级系统中的地震统计联系起来，认为地震的松弛效应通常可以用与临界度无关的幂定律来描述。多年来，已经开发了RD的几种不同应用程序。描述了其中一些，显示了基本的RD假设，以及如何在给定的上下文中凭经验验证地震动力学的对数时间均匀性。讨论总结了本文，并简要提到了未详细讨论的应用程序。最后，展望指出了可能的改进以及可以使用RD的新研究领域。认为地震的松弛效应通常可以用与临界度无关的幂定律来描述。多年来，已经开发了RD的几种不同应用程序。描述了其中一些，显示了基本的RD假设，以及如何在给定的上下文中凭经验验证地震动力学的对数时间均匀性。讨论总结了本文，并简要提到了未详细讨论的应用程序。最后，展望指出了可能的改进以及可以使用RD的新研究领域。认为地震的松弛效应通常可以用与临界度无关的幂定律来描述。多年来，已经开发了RD的几种不同应用程序。描述了其中一些，显示了基本的RD假设，以及如何在给定的上下文中凭经验验证地震动力学的对数时间均匀性。讨论总结了本文，并简要提到了未详细讨论的应用程序。最后，展望指出了可能的改进以及可以使用RD的新研究领域。讨论总结了本文，并简要提到了未详细讨论的应用程序。最后，展望指出了可能的改进以及可以使用RD的新研究领域。讨论总结了本文，并简要提到了未详细讨论的应用程序。最后，展望指出了可能的改进以及可以使用RD的新研究领域。

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