Palabras clave
entropía
Lempel-Ziv
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Resumen
Se presenta la biblioteca Lzcomplexity, desarrollada para el análisis de complejidad utilizando métricas entrópicas. Se describen los algoritmos utilizados para estimar las métricas empleando la factorización de Lempel-Ziv. Para enfrentar los retos computacionales asociados al análisis de grandes volúmenes de datos, Lzcomplexity implementa algoritmos que permiten un procesamiento paralelo de las secuencias. Los experimentos realizados y su uso prácticos demuestran que Lzcomplexity puede analizar secuencias extensas en tiempos razonables y que las medidas entrópicas incluidas son un indicador confiable para describir los sistemas complejos.
Referencias
[1] C. Shannon, Bell Syst Tech J 30, 379 (1951).
[2] C. Shannon, Bell Syst Tech J 30, 50 (1951).
[3] R. Nagarayama, IEEE Trans Biomed Eng 49, 1371 (2002).
[4] A. Lesne, J. l. Blanc and L. Pezard, Phys Rev E 79, 046208 (2009).
[5] E. Estevez-Rams, R. Lora-Serrano, C. A. J. Nunes and B. Aragón-Fernández, Chaos 25, 123106 (2015).
[6] L. M. Alonso, Chaos DOI: 10.1063/1.4984800 (2017).
[7] H. Y. D. Sigaki, M. Perc and H. V. Ribeiro, PNAS 115, E8585 (2018).
[8] E. Estevez-Rams, A. Mesa-Rodriguez and D. Estevez-Moya, PLoS ONE 14, e0214863 (2019).
[9] M. Li and P. Vitányi, An Introduction to Kolmogorov Complexity and Its Applications. (Springer Verlag, 1993).
[10] A. Lempel and J. Ziv, IEEE Trans Inf Th IT-22, 75 (1976).
[11] J. Ziv, IEEE Trans Inf Th IT-24, 405 (1978).
[12] M. Li, X. Chen, X. Li, B. Ma and P. M. B. Vitanyi, IEEE Trans Inf Th 50, 3250 (2004).
[13] P. Li, BioMed Eng OnLine 18, 30 (2019).
[14] L. E. V. Silva, R. Fazan and J. A. Marin-Neto, Computer Methods and Programs in Biomedicine 197, 105718 (2020).
[15] M. W. Flood and B. Grimm, PLoS ONE 16, e0259448 (2021).
[16] D. Mayor, D. Panday, H. K. Kandel, T. Steffert and D. Banks, Entropy 23, 321 (2021).
[17] M. Crochemore, L. Ilie and W. F. Smyth, Data Compression Conference (DCC 2008), 482 (IEEE, 2008).
[18] P. Grassberger, Int J Theor Phys 25, 907 (1986).
[19] T. M. Cover and J. A. Thomas, Elements of information theory. Second edition (Wiley Interscience, New Jersey, 2006).
[20] J. P. Crutchfield and K. Young, Phys Rev Lett 63, 105 (1989).
[21] J. P. Crutchfield, Nature 8, 17 (2012).
[22] O. Melchert and A. K. Hartmann, Phys Rev E 91, 023306 (2015).
[23] I. Corporation, IntelR oneapi threading building blocks (onetbb) (2024).
[24] B. Stroustrup, The C++ Programming Language (Addison-Wesley, Reading, Mass, 2000), special ed edition.
[25] Welcome to Python.org (2025). URL https://www.python.org/.
[26] Pybind11 documentation (2025). URL https://pybind11.readthedocs.io/en/stable/index.html.
[27] D. K. Kim, J. S. Sim, H. Park and K. Park, J. Discrete Algorithms 3, 126 (2005).
[28] J. Kärkkäinen, P. Sanders and S. Burkhardt, J ACM 53, 918 (2006).
[29] M. Salson, T. Lecroq, M. L´eonard and L. Mouchard, J. Discrete Algorithms 8, 241 (2010).
[30] G. Nong, S. Zhang and W. H. Chan, IEEE Trans Comput 60, 1471 (2011).
[31] U. Baier, 27th Annual Symposium on Combinatorial Pattern Matching, 12 (Dagstuhl Publishing, 2016).
[32] F. Kulla and P. Sanders, Parallel Computing 33, 605–612 (2007).
[33] J. Labeit, J. Shun and G. E. Blelloch, Journal of Discrete Algorithms 43, 2 (2017).
[34] J. Khan, T. Rubel, E. Molloy, L. Dhulipala and R. Patro, Algorithms for Molecular Biology 19, 16 (2024).
[35] W. D. Frazer and A. C. McKellar, J ACM 17, 496 (1970), ISSN 0004-5411, 1557-735X.
[36] G. Nong, S. Zhang and W. H. Chan, 2009 data compression conference, 193–202 (IEEE, 2009).
[37] Numba: A high performance python compiler (2025). URL: https://numba.pydata.org/.
[38] M. A. Montemurro and D. H. Zanette, PLoS One 6, e19875 (2011).
[39] C. Christodouloupoulos and M. Steedman, Lang Resources and Evaluation 49, 375 (2015).
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