مبدأ العيار الأقصى

يمكن اعتبار مبدأ أقصى عيار ( MaxCal ) أو مبدأ أقصى إنتروبيا للمسار ، الذي اقترحه إي تي جاينز [ 1 ] ، تعميمًا لمبدأ أقصى إنتروبيا . ويفترض هذا المبدأ أن التوزيع الاحتمالي الأكثر حيادية للمسارات هو الذي يُعظّم إنتروبيا شانون الخاصة بها . وتُسمى هذه الإنتروبيا أحيانًا "عيار" النظام، وتُعطى بتكامل المسار.

S[ρ[x()]]=-دxρ[x()]lnρ[x()]π[x()]{\displaystyle S[\rho [x()]]=-\int D_{x}\,\,\rho [x()]\,\ln {\rho [x()] \over \pi [x()]}}

تاريخ

تم اقتراح مبدأ العيار الأقصى بواسطة إدوين تي جاينز في عام 1980، [ 1 ] في مقال بعنوان " مبدأ الحد الأدنى لإنتاج الإنتروبيا" في سياق اشتقاق مبدأ للميكانيكا الإحصائية غير المتوازنة .

الصياغة الرياضية

يمكن اعتبار مبدأ القطر الأقصى تعميمًا لمبدأ الإنتروبيا القصوى المعرّف على فضاء المسارات، القطرS{\displaystyle S}وهو على شكل

S[ρ[x()]]=-دxρ[x()]lnρ[x()]π[x()]{\displaystyle S[\rho [x()]]=-\int D_{x}\rho [x()]\ln {\rho [x()] \over \pi [x()]}}

حيث بالنسبة للقيود من الرتبة n

دxρ[x()]أن[x()]=أن[x()]=أن{\displaystyle \int D_{x}\rho [x()]A_{n[x()]=\langle A_{n[x()]\rangle =a_{n}}

وقد تبين أن دالة الاحتمال هي

ρ[x()]=خبرة{-أنا=0نαنأن[x()]}.{\displaystyle \rho [x()]=\exp \left\{-\sum _{i=0}^{n}\alpha _{n}A_{n}[x()]\right\}.}

وبالمثل، بالنسبة لـ n من القيود الديناميكية المحددة في الفترةت[0،تي]{\displaystyle t\in [0,T]}من الشكل

دxρ[x()]لن(x(ت)،x˙(ت)،ت)=لن(x(ت)،x˙(ت)،ت)=(ت){\displaystyle \int D_{x}\rho [x()]L_{n}(x(t),{\dot {x}}(t),t)=\langle L_{n}(x(t),{\dot {x}}(t),t)\rangle =\ell (t)}

وقد تبين أن دالة الاحتمال هي

ρ[x()]=خبرة{-أنا=0ن0تيدتαن(ت)لن(x(ت)،x˙(ت)،ت)}.{\displaystyle \rho [x()]=\exp \left\{-\sum _{i=0}^{n}\int _{0}^{T}dt\,\alpha _{n}(t)L_{n}(x(t),{\dot {x}}(t),t)\right\}.}

أقصى عيار وميكانيكا إحصائية

وبناءً على فرضية جاينز، توجد منشورات يظهر فيها مبدأ العيار الأقصى كنتيجة لبناء إطار عمل يصف تمثيلاً إحصائياً للأنظمة ذات درجات الحرية المتعددة. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. 1 2 جاينز، إي تي (1980). "مبدأ الحد الأدنى لإنتاج الإنتروبيا". المراجعة السنوية للكيمياء الفيزيائية . 31 (1). المراجعات السنوية: 579-601 . doi : 10.1146/annurev.pc.31.100180.003051 . ISSN 0066-426X . 
  2. بريسيه، ستيف؛ غوش، كينغشوك؛ لي، جوليان؛ ديل، كين أ. (16 يوليو 2013). "مبادئ أقصى إنتروبيا وأقصى عيار في الفيزياء الإحصائية". مراجعات الفيزياء الحديثة . 85 (3). الجمعية الفيزيائية الأمريكية (APS): 1115-1141 . doi : 10.1103/revmodphys.85.1115 . ISSN 0034-6861 . 
  3. هازوغلو، مايكل جيه؛ والثر، فالنتين؛ ديكسيت، بوروشوتام دي؛ ديل، كين إيه. (2015-08-06). "مقال: أقصى عيار هو مبدأ تبايني عام للميكانيكا الإحصائية غير المتوازنة" . مجلة الفيزياء الكيميائية . 143 (5). دار نشر AIP: 051104. arXiv : 1505.05479 . doi : 10.1063/1.4928193 . ISSN 0021-9606 . 
  4. ديفيس، سيرجيو؛ غونزاليس، دييغو (22-09-2015). "الصيغة الهاميلتونية وتعظيم إنتروبيا المسار". مجلة الفيزياء أ: الرياضية والنظرية . 48 (42) 425003. دار نشر IOP. arXiv : 1404.3249 . doi : 10.1088/1751-8113/48/42/425003 . ISSN 1751-8113 .