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松弛核与布拉哈特-阿里马科动态的全局收敛性

信息论 2026-05-05 v2 math.IT

摘要

受连续时间布拉哈特-阿里马科方案推动,我们研究由Gibbs型自洽演化生成的概率单纯形上的非线性耗散流。我们建立了精确的耗散身份,表明自由能根据加权 χ2\chi^2 类型波动减少,从而给出非线性动力学的显式熵产生公式。对非退化平稳状态的线性化揭示,相同的波动由由平衡条件协方差构建的对称正半定松弛核支配。该核决定了局部线性流和自由能的二次展开。我们进一步证明,它与自由能在平衡处的Fisher-Rao Hessian相同,以其谱间隙刻画局部松弛速率。结合精确耗散身份与局部谱收缩,我们获得了流向平衡的收敛性,在非退化平稳状态的连通分量中。在高斯二次情况下的动力学,允许一种显式的有限维化简,其松弛核、谱间隙和渐近松弛定律可以闭式计算。这一结果识别了一条将熵耗散、局部平衡几何与谱松弛联系起来的常见结构,体现在一类非线性Gibbs型概率流中。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.25106,
  title  = {Relaxation Kernel and Global Convergence of the Blahut-Arimoto Dynamics},
  author = {Qiao Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.25106},
  year   = {2026}
}

备注

Revised version: added convergence proofs and minor improvements in exposition