具有化学计量约束的化学热力学系统的 Hessian 几何结构
统计力学
2022-08-30 v2 生物物理
化学物理
摘要
我们在化学热力学中建立了一个 Hessian 几何结构，用于描述具有平衡态的化学反应网络（CRNs）。在我们的设定中，不需要理想气体假设和质量作用动力学。利用 Hessian 结构固有的勒让德对偶性，导出了平衡态的存在性与唯一性条件。向平衡态弛豫过程中的熵产生可由 Bregman 散度评估。此外，平衡态由该散度的四个不同的极小化问题刻画，这些问题源自对偶平坦性所导出的广义毕达哥拉斯定理。对于理想气体情形，我们确认我们的存在性与唯一性条件蕴含 Birch 定理，且由散度表示的熵产生与广义 Kullback-Leibler 散度一致。另外，在质量作用动力学下，我们的一般框架重现了局部细致平衡条件。
引用
@article{arxiv.2112.12403,
title = {A Hessian Geometric Structure of Chemical Thermodynamic Systems with Stoichiometric Constraints},
author = {Yuki Sughiyama and Dimitri Loutchko and Atsushi Kamimura and Tetsuya J. Kobayashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.12403},
year = {2022}
}
备注
15 pages, 5 figures