max-plus 代数框架下的自组织与最大赋能原理
形式语言与自动机理论
2019-06-26 v2 适应与自组织系统
摘要
自组织是一个系统整体秩序由系统微小组分间局部相互作用涌现的过程。拼作 emergy（带 m）的“能值”定义为制造某产品或服务的（太阳能）能量总量，正成为重要的生态指标。最大赋能原理(MEP)由生态学家 Odum 于 90 年代提出作为热力学第四定律，以解释所观测到的能量驱动系统的自组织。但该原理缺乏数学表述，因其对赋能（即单位时间能值）底层计算细节不足。针对稳态下的赋能计算，Le Corre 与本文第二作者近期发展了公理基础。在此公理基础中，能值被定义为递归的 max-plus 线性函数。利用该公理基础及生态理论与动力系统理论间的对应，我们证明了 MEP。特别地，我们表明稳态下的赋能计算等价于一个组合优化问题。
引用
@article{arxiv.1712.05798,
title = {Self-organization and the Maximum Empower Principle in the Framework of max-plus Algebra},
author = {Chams Lahlou and Laurent Truffet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.05798},
year = {2019}
}
备注
Emergy, Graph, Max-plus algebra, Sustainability, Fourth law of thermodynamics