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关于Renyi熵、玻尔兹曼原理、Levy分布和幂律分布以及Renyi参数

统计力学 2007-05-23 v2

摘要

具有自由Renyi参数 qq 的Renyi熵是信息熵最合理的形式,而Tsallis熵在 q1q\simeq 1 时可视为Renyi熵的线性近似。当 q1q\to 1 时,两种熵都趋向于玻尔兹曼-香农熵。将信息熵最大原理(MEP)应用于Renyi熵,对于孤立系统会产生微正则(均匀)分布。无论Renyi参数 qq 的值如何,在这种情况下,Renyi熵都变为玻尔兹曼熵 SB=kBlnWS_B=k_B\ln W,这为统计力学玻尔兹曼原理的普适性提供了支持。对于与热浴接触的系统,将MEP应用于Renyi熵会产生Levy分布(或 qq-分布),该分布被认为是所谓的非广延统计的主要结果之一。本文也为经历温度涨落的小型物理系统推导出了相同的分布。Levy分布的远距离“尾部”是指数 ss 通过 qq 表示的幂律(Zipf-Pareto)分布。通过进一步扩展MEP,可以唯一确定指数和自由Renyi参数 qq。然后,根据随机系统的参数,发现 ss 的典型值在 1.3÷21.3\div 2 范围内,qq 的典型值在 0.25÷0.50.25\div 0.5 范围内。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0211685,
  title  = {On the Renyi entropy, Boltzmann Principle, Levy and power-law distributions and Renyi parameter},
  author = {Andrei G. Bashkirov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0211685},
  year   = {2007}
}

备注

11 pages, 2 figures