预测的热力学
统计力学
2012-10-09 v3 信息论
math.IT
定量方法
摘要
一个响应随机驱动信号的系统，可被解释为其动力学过程隐含地计算了环境变量的模型。系统的状态保留了过去环境波动的信息，其中一部分信息对未来具有预测性。剩余的非预测性信息反映了并未提升预测能力的模型复杂度，因而代表了模型的无效性。我们揭示了这种模型无效性与以耗散度量的热力学无效性之间的基本等价关系。我们的结果适用于任意远离热力学平衡的情形，并适用于广泛的系统，包括生物分子机器。这些结果突显了信息的有效利用与高效热力学运行之间的深刻联系：任何被构建为保留关于环境的记忆并以最大能量效率运行的系统，都必须具备预测性。
引用
@article{arxiv.1203.3271,
title = {The thermodynamics of prediction},
author = {Susanne Still and David A. Sivak and Anthony J. Bell and Gavin E. Crooks},
journal= {arXiv preprint arXiv:1203.3271},
year = {2012}
}
备注
5 pages, 1 figure