ResonoTime - Eine deterministische informationsadaptive Zeitkoordinate für die Mehrskalen-Zustandsraumanalyse nicht-stationärer Signale

Dieses Repository begleitet den Artikel „Eine deterministische informationsadaptive Zeitkoordinate für die Mehrskalen-Zustandsraumanalyse nicht-stationärer Signale“. Es wird ein vollständig deterministisches Rahmenwerk zur Re-Parametrisierung der Zeit vorgestellt, bei dem die Zeitachse entsprechend der lokalen informationellen Struktur eines Signals angepasst wird. Anstatt Signalamplituden zu verändern oder stochastische bzw. lernbasierte Modelle einzusetzen, konstruiert die Methode eine strikt monotone, informationsadaptive Zeitkoordinate, die aus einem technischen Maß der lokalen Informationsdichte abgeleitet wird. Informationsreiche Signalabschnitte werden zeitlich gedehnt, informationsarme Intervalle komprimiert, wobei die ursprüngliche zeitliche Ereignisabfolge und die Topologie des Signals erhalten bleiben. Auf dieser adaptiven Zeitkoordinate werden kohärente Zustandsraumrepräsentationen sowie parallele Mehrskalen-Zustandsfelder (Mikro-, Meso- und Makro-Skala) konstruiert. Alle Skalen teilen denselben adaptiven zeitlichen Parameter und unterscheiden sich ausschließlich in ihrem Integrations- bzw. Glättungsverhalten. Dadurch wird ein direkter, punktweiser Vergleich skalenabhängiger Dynamiken ohne Resampling oder Interpolation ermöglicht. Auf dieser Basis lassen sich Phänomene wie Mehrskalen-Entkopplung und zeitverzögerte Rekohärenz rein geometrisch und reproduzierbar quantifizieren. Sämtliche Verarbeitungsschritte sind vollständig deterministisch, explizit parametrisiert und reproduzierbar. Es werden weder Trainingsdaten noch stochastische Komponenten, semantische Labels oder domänenspezifische Interpretationen verwendet. Das Rahmenwerk ist agnostisch gegenüber der konkreten Wahl des Maßes der lokalen Informationsdichte und kann unter anderem mit varianz-, entropie-, gradienten- oder krümmungsbasierten Formulierungen instanziiert werden. Die Methode wurde an 118.942 physiologischen Wellenformsegmenten aus der MIMIC-III Waveform Database mit einer identischen deterministischen Pipeline validiert. Über die gesamte Kohorte hinweg zeigen Zustandsraumrepräsentationen auf der informationsadaptiven Zeitkoordinate konsistent eine erhöhte strukturelle Kohärenz und eine reduzierte hochfrequente Instabilität im Vergleich zu Repräsentationen auf linearer Zeitbasis, bei gleichzeitig vergleichbaren globalen Feldstatistiken. Die parallelen Mehrskalen-Zustandsfelder offenbaren robuste Muster skalenabhängiger Entkopplung und zeitverzögerter Rekohärenz, die in linearen Zeit- oder frequenzbasierten Analysen nicht direkt sichtbar sind. Die Arbeit etabliert die Zeitrepräsentation selbst als explizite und steuerbare Designdimension in der Signalanalyse und bietet eine domänenagnostische, technisch fundierte Basis für die adaptive zeitliche Modellierung komplexer, nicht-stationärer Signale. Das Repository dient der reproduzierbaren Forschung, dem Benchmarking und der Wiederverwendung in technischen Signalverarbeitungs-Pipelines und erhebt keine diagnostischen, semantischen oder klinischen Ansprüche.