一般非线性动力学中的维持熵产生与超额熵产生

我们针对离散空间中的一般非线性动力学（包括化学反应网络与离散随机系统）提出了熵产生的维持/超额分解。我们利用热力学力的几何结构来定义该分解；这不依赖于稳态的概念，甚至适用于具有多重稳定性、极限环和混沌的系统。在该分解中，动力学的不同方面分别对熵产生独立贡献：维持部分源于由外部驱动引起的循环模式，将 Schnakenberg 的循环分解推广到非稳态，而超额部分源于由保守力引起的瞬时弛豫模式。我们的分解细化了先前已知的热力学不确定性关系与速度极限。特别地，它不仅改进了基于最优传输理论的速度极限，还将离散系统的最优传输理论推广到非线性和非保守情形。