Synchroniteitsanalyses

Synchroniteitsanalyses zijn methoden die gericht zijn op het opsporen en kwantificeren van synchronie tussen twee of meer systemen, variabelen of tijdreeksen. Synchronie verwijst naar gelijktijdige of gecoördineerde verschijnselen die op een betekenisvolle manier met elkaar samenhangen, vaak over tijd en mogelijk zonder direct oorzakelijk verband. De term wordt breed gebruikt in wetenschappelijke disciplines die werken met tijdreeksen of dynamische systemen.

De belangrijkste analysemethoden richten zich op het meten van synchronie in verschillende domeinen: op basis van temporele correlatie tussen signalen, in het tijd- of frequentiedomein. Cross-correlatie en tijdsvertraagsanalyse bepalen of verschijnselen elkaar op verschillende tijdstippen volgen. Fase-synchronisatie en coherentie meten hoe oscillaties in verschillende signalen in fase blijven of een constante relatie in frequentie hebben, bijvoorbeeld met behulp van fase-locking value (PLV) of coherentie. Daarnaast kan men informatieovereenkomst meten via mutual information of op synchronisatie gebaseerde analyses die precies synchronisatie-evenementen detecteren. Surrogatenanalyse en permutatietests worden gebruikt om de statistische significantie van geïnterpreteerde synchronie te toetsen.

Toepassingen: in de neuroscience bij EEG/MEG om functionele connectiviteit te beoordelen; in de cardiologie bij analyse van hart- en ademhalingsdynamiek; in klimaatwetenschappen voor synchronisatie tussen klimaatindices; in financiën en economie voor gelijktijdige bewegingen van markten; in de sociale wetenschappen voor coördinatiegedrag.

Uitdagingen: niet-stationariteit, ruis en artefacten, foutieve detectie van synchronie door gemeenschappelijke invoer, keuze van venstergrootte en bandbreedte, en multiple-vergelijkingen-problemen.

Zie ook: tijdreeksanalyse, cross-correlatie, coherentie, fase-synchronisatie, synchronisatie in complexe systemen.