交互作用热力学效率的推广：推断、信息几何与计算视角

自组织系统消耗能量以产生内部秩序。热力学效率的概念源自统计物理与信息论，此前已被提出用于表征控制参数的变化，方法是将由此产生的可预测性增益与所需的功联系起来。然而，以往的研究采取了以系统为中心的视角，且仅考虑了单一控制参数。在此，通过引入方向效率，我们将热力学效率推广至多个控制参数，并将热力学效率的定义扩展至任意方向上的协议。采取以观测者为中心的视角，我们推导出两种新颖的表述。第一种为推断形式，将效率与宏观可观测量的涨落联系起来，从系统参数能从可观测的宏观行为中被推断出的程度来解释热力学效率。第二种为信息几何形式，用 Fisher 信息矩阵表达效率，从在由控制协议定义的统计流形中导航的难度角度对其进行解释。这种以观测者为中心的视角与现有的以系统为中心的观点形成对比，后者将效率视为系统的内禀属性。