Сверхъестественное
Этапы развития современной теории информации

ТОННЕЛЬ
Выпуск № 25 (2007)
TUNNEL

Александр Каравайкин

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННОЙ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ

К моменту возникновения термодинамики как науки (около двухсот лет назад) в естествознании господствовала механика Ньютона, механика обратимого времени, механика "однажды созданного" неразвивающегося мира. Даже живая природа трактовалась неизменной и неподвижной в своем развитии. Основоположник научной биологии, автор классификации видов Карл Линней представлял биологические виды как созданные одновременно и не имеющие развития. Понятие времени в том естествознании не существовало.

Французский ученый Сади Карно в 1824 г. опубликовал небольшую брошюру под названием "Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развить эту силу". Эти размышления и породили термодинамику. Как это часто бывает, современники не оценили должным образом этот труд, на протяжении целого ряда лет работа Карно оставалась "невостребованной". Лишь в 1834 г. другой французский физик и инженер Бенуа Поль Клайперон обратил внимание на этот труд и привел его изложение к современной математической форме. Благодаря независимым друг от друга исследованиям нескольких ученых: врача Роберта Майера (1840 г.), естествоиспытателя Германа Гельмгольца (1847 г.) и физика Джеймса Джоуля (1843 г.) - был еще раз (после Карно) сформулирован закон сохранения и превращения энергии или первое начало термодинамики. После повторного издания уже упомянутой работы Карно в 1878 г. выяснилось, что этот выдающийся ученый является первооткрывателем не только первого, но и второго начала современной термодинамики. Несколько позднее к первым двум началам "присоединилось" третье - теорема Нернста.

Понятие энтропии возникло благодаря усилиям Рудольфа Клаузиуса (1865 г.), еще не раскрытое и не понятое в своем величии, по образному выражению Ф. Вальда, как "тень царицы мира" - энергии. Одним из безусловных достижений первого этапа развития термодинамики явилось присутствие во втором начале времени необратимого возрастания энтропии в самопроизвольных процессах. Однако в остальном термодинамика фактически являлась термостатикой - наукой о равновесиях и равновесных процессах. Завершился же первый этап "далеко идущими" выводами Томпсона о "тепловой смерти мира" как о неизбежном результате его развития.

Открытие Дарвина в биологии определило второй этап развития термодинамики, который следует назвать эволюционной физикой. В ее основе лежит вероятностная трактовка энтропии, данная Больцманом и выраженная его Великой формулой:


где S - энтропия; К - постоянная Больцмана; Р - так называемый статистический вес состояния системы (о котором мы будем говорить подробнее далее).

Энтропия выражается через логарифм статистического веса состояния системы, а вероятность состояния экспоненциально растет с ростом энтропии. Возрастание энтропии в необратимых процессах означает возрастание вероятности состояния. Неупорядоченное состояние более вероятно, чем упорядоченное. Эти выводы ознаменовали научную революцию! Но очередное (в который раз!) непризнание современниками его работ сыграло свою роль в самоубийстве Больцмана в 1906 г.

Благодаря усилиям Больцмана и Гиббса, энтропия обрела "свое величие" - она перестала быть мерой обесценивания энергии и стала мерой упорядоченности системы, объективной характеристикой принципиального недостатка информации о системе. Значение энтропии как одной из самых главных физических характеристик любых систем резко возросло. На этой базе трудами Онзагера, Пригожина и др. была создана линейная термодинамика, которая обратилась к изучению открытых неравновесных систем. В этой науке зависимость от времени приобрела количественный смысл. Она не ограничивается простой констатацией самого факта возрастания энтропии в необратимых процессах, а вычисляет скорость этого возрастания - производную продукции энтропии по времени, называемую функцией диссипации. Сформулировалась новая область физики - физика диссипативных систем (Пригожин), синергетика (Хакен).

Начало третьего этапа развития современной термодинамики, по нашему мнению, связано с возникновением теории информации, логическим продолжением которой явилась теория Н.А. Козырева. Это наука сегодняшнего дня. Остановимся на нем подробнее.

Обратимся вновь к истории. В 40-е годы XX века возникла новая наука - кибернетика. Ее основоположник Ноберт Винер назвал свою (ставшую классической) книгу "Кибернетика или управление и связь в животном и машине". Основные задачи, решаемые этой наукой, можно сформулировать следующим образом: выяснение природы способов реализации теории информации и нахождение условий оптимальной передачи информации.

Как это ни удивительно, существует прямая связь между термодинамикой и теорией информации. Это утверждение становится понятным, если проанализировать основное уравнение теории информации, которое устанавливает логарифмическую зависимость между количеством информации I и числом равновероятных событий Р, из которого производится выбор:


В теории информации основание логарифма принимается равным двум. Для того чтобы понять смысл этого выражения, приведем пример.

Бросим монету. Выпадение герба или решки означает сообщение определенного количества информации о результате данного бросания. Очевидно, что в данном случае число равновероятных событий равно 2, а получаемое при этом количество информации - 1:

log 2 = 1 бит.

Информация вычисляется в битах - в двоичных единицах (binaru digits).

Реализация менее вероятного события дает больше информации рецепторной системе, это непосредственно следует из данного выражения. Иными словами, чем больше неопределенности до получения сообщения о событии, тем больше количество информации при получении сообщения. Однако выражение (2) справедливо лишь при наличии равновероятных событий. Уравнение теории информации, учитывающее разновероятностные события, - формула Шеннона:

где М - некоторое конечное значение вероятностей; i - событие.

Эта величина далеко не случайно была названа автором информационной энтропией.

При использовании этой формулы существует возможность определить вероятность появления буквы в данном тексте. Для русскоязычного варианта она равна / = 4,35 бит. Из представленного выше выражения непосредственно следует общий вывод о том, что математическое выражение для энтропии тождественно выражению для информации, взятому с обратным знаком. Увеличение информации эквивалентно сокращению энтропии. Это один из основных законов мироздания! За передачу информации приходится платить повышением энтропии, при этом система, получившая информацию, автоматически уменьшает свою "собственную" энтропию. Мы видим, что информация имеет вполне определенный термодинамический смысл, определенным образом связанный с понятием энтропии.

Таким образом, необходимо подвести итог, что понятие информации характеризуется двумя положениями:

1. информация означает выбор неких ситуаций из большого числа равновероятных или неравно вероятных возможностей;
2. информацией следует считать лишь такой выбор, который можно воспринять и запомнить.

Следовательно, на повестку дня встает вопрос о получении информации, ее восприятии, или рецепции. Для рецепции информации необходим определенный уровень восприятия, определенная емкость, способность воспринимать сообщение, что является необходимым, но далеко недостаточным условием восприятия. В пользу данного утверждения говорит весь наш повседневный опыт.

Достаточным условием является наличие некоторой цели, но ее наличие определяет и неустойчивость - достижение цели есть переход из менее устойчивого в более устойчивое состояние. Очень важным является и то, что процесс рецепции информации оказывается возможным лишь благодаря оттоку энтропии из рецепторной (воспринимающей) системы.

Цепочка данных положений наряду с понятием ценности информации, о которой мы будем говорить ниже, является тем базисом, на котором лежит учение Н.А. Козырева.

В соответствии с учением Козырева время обладает физическими свойствами, благодаря которым информация от идущего процесса, связанного с изменением организованности данной системы, уносится временем и способна быть воспринята другой - системой, проявляющейся в адекватном изменении энтропии рецепторной системы. Процессы, вызывающие рост энтропии системы, излучают информацию, используя в качестве носителя время. При этом у находящегося вблизи данного процесса вещества, выполняющего роль рецепторной системы, уменьшается энтропия - упорядочивается его структурная организация. Процессы, характеризующиеся обратным эффектом уменьшения энтропии "передающей" системы, приводят к противоположным результатам рецепторной системы. В свою очередь, степень активности времени определяет его плотность. "Действие плотности времени противодействует обычному ходу событий".

Учение Козырева обосновало существование принципиально нового неэлектромагнитного канала передачи информации, наличие которого непосредственно вытекает из теории информации, а его обнаружение (рецепция) невозможно без рассмотрения вопроса о ценности данного информационного потока, предложенного для данной рецепторной (индикаторной) системы.

Вопрос о ценности информации исследовался рядом отечественных ученых советского периода - М.М. Бонгардом, Р.Л. Стратоновичем, А.А. Харкевичем. Так, в заслуживающей особого внимания книге Бонгарда, степень полезности сообщения ценности информации) связывается с увеличением вероятности достижения некоторой цели после получения сообщения. Можно представить ценность информации V, по Бонгарду, формулой:



где Р и Р' - вероятности достижения некоторой цели до и после получения информации.

Очевидно, что ценность информации функционально связана с ее рецепцией. Выяснение вопроса о ценности информации возможно лишь после решения некоторых последствий ее восприятия рецептором. Иными словами, ценность данной информации проявляется в результатах рецепции, то есть она непосредственно связана с "уровнем рецепции".

Возвращаясь к формуле (4), необходимо отметить, что ценность информации V может быть и отрицательной - дезинформацией, если получаемая рецептором информация содержит ложные сведения, отдаляющие достижение некоторой цели.

Однако основополагающий принцип, на котором базируется учение Козырева, о том, что любая неэлектромагнитная информация (излучение времени по Козыреву) всегда приводит к адекватному сокращению, оттоку энтропии из воспринимающей (рецепторной) системы, оказался ошибочным! Как показали эксперименты, этот принцип выполняется не всегда. Имеются ситуации, когда поток неэлектромагнитной информации приводит к обратному эффекту - увеличению энтропии вещества, используемого в качестве рецептора. Как пример следует привести факт увеличения энтропии культуры клеток под влиянием неэлектромагнитного информационного потока, вызванного процессом растворения в воде кристаллов пищевой соли (NaCl). Кроме того, как показали детальные исследования, интенсивность неэлектромагнитного информационного потока, вызванного конкретным процессом, не всегда приводит к адекватному изменению энтропии применявшихся рецепторных систем. Следует сделать общий вывод о том, что решающее значение в неэлектромагнитном информационном обмене играет ее ценность, применительно к каждой конкретной рецепторной системе (веществу). Понятие ценности информации - одно из фундаментальных понятий теории информации. Именно поэтому открытое Козыревым "явление" следует рассматривать в рамках общей теории информации, как один из видов обмена информации в природе - неэлектромагнитный информационный канал. Трудно переоценить значение работ Козырева как практических, так и теоретических, оно огромно. Прежде всего, следует отметить описанную им связь энтропии вещества с обнаруженным им неэлектромагнитным информационным воздействием (потоком). Необходимо уточнить, что обнаруженный Козыревым неэлектромагнитный информационный обмен в природе являет собой четвертый этап развития современной теории информации. Таким образом, понятие ценности информации (в том числе и ценность неэлектромагнитной информации) является недостающим звеном в строгой теоретической концепции теории Козырева и играет решающую роль в неэлектромагнитном информационном обмене.

Неэлектромагнитная кибернетика явила собой пятый этап развития современной теории информации. Неэлектромагнитные информационные потоки, обусловленные определенными физическими, биологическими, интеллектуальными процессами, приводят к адекватным изменениям энтропии рассматриваемых рецепторных систем, в соответствии с ценностью предлагаемой неэлектромагнитной информации. В свою очередь, подобные изменения энтропии вещества вследствие неэлектромагнитного информационного воздействия могут быть обнаружены с использованием некоторых разработанных технологий. Подобная концепция, на первый взгляд, мало отличается от предложенной Козыревым "схемы". Однако основополагающим является то, что данная информационная концепция подразумевает наличие таких фундаментальных категорий, как ценность, уровень рецепции, количество информации. На наш взгляд, это прорыв в общем понимании неэлектромагнитных информационных взаимодействий окружающего нас мира.

Источник: Александр Каравайкин. Некоторые вопросы неэлектромагнитной кибернетики. М., Наука. 2005. С. 7-15.


Новости журнала "Чудеса и приключения"
просмотров: 196
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
30 тест на беременность полоски ультра ранних 10mIU ХГЧ мочи домашний тест наборы один шаг

223,57 руб.
End Date: 28.10 16:12
Buy It Now for only: US 223,57 руб.
Buy it now |
DC-DC Buck Step-Down 5V-36V до 3.3 В 6 В 9 В 12 В 24 В 5A конвертер регулятор напряжения

98,01 руб.
End Date: 30.10 12:43
Buy It Now for only: US 98,01 руб.
Buy it now |
2X-LM2596 DC-DC регулируемый понижающий модуль питания 7V-35V к 1.25V-30V 3A

50,01 руб.
End Date: 02.11 17:30
Buy It Now for only: US 50,01 руб.
Buy it now |
30 тестов на овуляцию + 5 тест на беременность полоски наборы мочи фертильность комплект один шаг

344,42 руб.
End Date: 11.11 13:24
Buy It Now for only: US 344,42 руб.
Buy it now |
3In1-saviland один шаг гель лак ручка для ногтей УФ светодиодная польский специальная конструкция карандаш

145,88 руб.
End Date: 11.11 07:22
Buy It Now for only: US 145,88 руб.
Buy it now |
Dc 3-24 В до 5V-28V 9 В 12 В 24 В 2A регулируемый Boost повышающего преобразователя силовой модуль

50,01 руб.
End Date: 22.10 06:45
Buy It Now for only: US 50,01 руб.
Buy it now |
Dc 3v-6v к 400kV 400000V Boost Step-up модуль питания высокого напряжения генератор

142,45 руб.
End Date: 24.10 06:44
Buy It Now for only: US 142,45 руб.
Buy it now |
LM317 постоянного тока/постоянный ток понижающего преобразователя 5V-40V до 1.2V-37V Линейный регулятор напряжения

64,69 руб.
End Date: 01.11 18:02
Buy It Now for only: US 64,69 руб.
Buy it now |
Новости компании «Nike», новинки. Купить в официальном магазине «Nike»
Search Results from «Озон» Скандалы, сенсации, катастрофы
 
Сергей Бубновский, Игорь Прокопенко Заговор фармацевтов
Заговор фармацевтов

Эта книга - двойное расследование от известного телеведущего Игоря Прокопенко и доктора Сергея Бубновского, чьи методы лечения пользуются широкой и заслуженной популярностью.
Проблемы лишнего веса или необходимости оперативного вмешательства, вопрос питания и здорового образа жизни, допингов и витаминов, реальных и вымышленных недугов рассматриваются авторами с точки зрения развития современной цивилизации и со стороны сугубо практической - приводятся комплексы упражнения, которые помогут справиться с тем или иным заболеванием и даже в корне изменить мировоззрение.

Об авторах: Игорь Прокопенко - известный российский телеведущий, журналист, признанный эксперт по тайнам и сенсациям. Совокупный тираж проданных книг составляет более 700 000 экземпляров. Сергей Бубновский - знаменитый врач и разработчик уникальной методики оздоровления позвоночника и суставов без лекарств и операций. Совокупный тираж проданных книг составляет более 2 700 000 экземпляров. Жанр: документальное расследование

О книге: Игорь Прокопенко и Сергей Бубновский рассматривают фармацевтические ловушки, которые бизнесмены от медицины чаще всего расставляют для доверчивых пациентов. Какие медикаменты просто опасно принимать? Кто подогревает культ медицинского потребления, когда лекарства навязываются даже там, где без них можно обойтись? Почему сутками в рекламе воспеваются достоинства и польза витаминов и минеральных комплексов и кому это надо? Ответы на эти и многие вопросы в этой книге.
Особенности: Авторы провели почти детективное расследование, чтобы разоблачить заговор фармацевтов и предложить читателям знания, которые в корне изменят их мировоззрение и отношение к фармацевтической промышленности.

Цитата:
"Жуткая реальность такова, что современная фарминдустрия является для сильных мира сего большим золотым дном. Судите сами: для создания, испытания и введения на рынок всего одного препарата нужны астрономические средства - около 1 миллиарда долларов. И большая часть этих денег уходит не на разработку лекарства, а на его продвижение. Стоит задуматься, нужно ли глотать горстями пилюли, чтобы обеспечить воротилам фармацевтического бизнеса безбедную старость?"

...

Цена:
506 руб

Яков Рапопорт "Дело врачей" 1953 года. Показания обвиняемого
"Дело врачей" 1953 года. Показания обвиняемого
Я. Л. Рапопорт, известный советский ученый-медик, был одним из главных обвиняемых по "делу врачей" 1953 года. Согласно материалам следствия, они убили неправильным лечением ближайшего соратника И. В. Сталина - члена Политбюро ЦК ВКП(б) А. А. Жданова, а также Первого секретаря Московского обкома ВКП(б) А. С. Щербакова; кроме того, готовили покушение на самого Сталина. В своей книге Я. Л. Рапопорт подробно рассказывает обо всех обстоятельствах этого дела, говорит о том, как в действительности лечили советских вождей, о Сталине и его окружении, о причинах репрессий против кремлевских медиков. Его рассказ содержит многие подробности, известные только автору, и представляет собой уникальный источник по данной теме....

Цена:
479 руб

Планета бушующих катастроф
Планета бушующих катастроф
Несмотря на развитие технического прогресса, человечество до сих пор практически бессильно перед разрушающими катастрофическими силами, таящимися в глубинах Земли или действующими из космоса. Кроме того, сам человек невольно, а в ряде случаев и сознательно разрушает среду своего обитания, создавая тем самым предпосылки для возникновения различных катаклизмов. Представим читателю возможность посмотреть, как реагировала Земля на космические и земные катастрофы в прошлом, и задуматься о том, что ожидает человечество в недалеком будущем....

Цена:
629 руб

М. Ю. Сорвина Сто великих криминальных драм XX века
Сто великих криминальных драм XX века
Загадочные преступления и шпионские истории, ограбления банков и похищения людей, убийства, замаскированные под самоубийства, и наоборот - самоубийства или несчастные случаи, расследуемые как убийства... В XX веке неразгаданных тайн и невероятных, запутанных историй было предостаточно. В этом веке войн и переворотов, шпионских скандалов и мафиозных заговоров множество странных событий оказалось погребено под спудом страха и молчания. О самых громких криминальных драмах прошлого века рассказывает очередная книга серии....

Цена:
272 руб

Лопухин Юрий Михайлович; Мясников Александр Леонидович Болезнь и смерть Ленина и Сталина
Болезнь и смерть Ленина и Сталина
А.Л.Мясников и Ю.М.Лопухин, доктора медицинских наук, академики РАМН, известны тем, что первыми решились опубликовать подлинные материалы о болезни и смерти Ленина и Сталина. Эти материалы развеивают всевозможные мифы, которыми обросли смерти вождей, и предоставляют читателю полную и достоверную информацию. Ю.М.Лопухин рассказывает, как в действительности протекала болезнь В.И.Ленина, говорит об официальном диагнозе его смерти, вызывающем много вопросов, – касается и версии, получившей хождение в прессе, о сифилитическом поражении мозга Ленина. А.Л.Мясников лечил И.В.Сталина и оставил правдивое свидетельство о последних часах и причинах смерти вождя....

Цена:
269 руб

 Три минуты до судного дня. Самый громкий шпионский скандал в истории США
Три минуты до судного дня. Самый громкий шпионский скандал в истории США
Цена:
262 руб

Сергей Борисов Этюды в багровых тонах: катастрофы и люди
Этюды в багровых тонах: катастрофы и люди
Нам кажется, что мы живем в эпоху катастроф. Лавины, сели, тайфуны, извержения вулканов, взрывы, пожары, эпидемии... Полный набор - от природных до техногенных. Страшно! Впору позавидовать предкам, не знавшим подобного кошмара. Не надо завидовать! Им тоже доставалось - подчас так, что память о тех ужасных бедствиях пережила века. А ведь память человеческая избирательна, она защищает себя от травмирующих воспоминаний, стирает их, ретуширует. Да, слышали что-то о крестовых походах детей. Да, было что-то в учебниках о кровавой сече на реке Липице, из-за которой не смогла Русь противостоять татаро-монгольскому нашествию. И о чуме в Средние века слышали. И о процессах над ведьмами. И о ядовитых африканских озерах.
Автор, известный публицист Сергей Борисов, призывает не бояться завтрашнего дня. Смотрите с оптимизмом в будущее вопреки трагическим страницам прошлого.

Книга издается в авторской редакции....

Цена:
155 руб

Н. А. Гаманюк Скандалы, разводы, убийства, банкротства
Скандалы, разводы, убийства, банкротства
В этой книге собраны наиболее громкие и необычные скандалы XX века, характеризующие все сферы человеческой жизни. Экономика и политика, культура и спорт, наука и техника, светская жизнь и область фантастики - все это создает яркую картину ушедшего столетия, порой страшную и драматическую, порой нелепую и смешную.

Издание рассчитано на широкий круг читателей....

Цена:
183 руб

100 великих кораблекрушений
100 великих кораблекрушений
История мореплавания - это хроника гибели кораблей. Будоражащие душу рассказы о сокровищах, лежащих на дне моря, - один из популярных сюжетов в мировой литературе. Но не следует забывать и о многочисленных жертвах стихии, о человеческих трагедиях. На современных судах предусмотрено куда больше приспособлений для безопасности людей, чем на старинных галионах и каравеллах. Однако корабли продолжают идти ко дну и даже исчезают без следа вместе с экипажем. Может быть, вмешивается потусторонняя сила?...

Цена:
454 руб

Дэвид Саусвелл, Мэтт Адамс 1001 курьезный способ умереть
1001 курьезный способ умереть
Книга, которую вы держите в руках, - крупнейшее из когда-либо опубликованных собрание нелепых, но реальных историй, описывающих самые уморительные, невероятные и поразительно глупые кончины....

Цена:
167 руб



2003 Copyright © Санкт-Петербург Peterlife.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. Партнёрская программа.
Угостить администратора сайта, чашечкой кофе *https://paypal.me/peterlife
  Яндекс цитирования