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: 168
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*
Профессии. Лавка булочника. Этапы производства хлеба. Печь и хлебопекарный

$14.90
End Date: Aug-21 05:36
Buy It Now for only: US $14.90
Buy it now |
David Jokhadze Основные этапы развития античной философии Hardcover Russian

$9.99
End Date: Sep-14 20:45
Buy It Now for only: US $9.99
Buy it now |
Фотопроцесс. Создание мокроколлодионного негатива. Этапы с 1 по 6.

$14.90
End Date: Aug-21 05:31
Buy It Now for only: US $14.90
Buy it now |
Фотопроцесс. Создание мокроколлодионного негатива. Этапы с 7 по 12.

$14.90
End Date: Aug-21 05:36
Buy It Now for only: US $14.90
Buy it now |
Фотопроцесс. Окончательная обработка и получение пробных оттисков. Этапы

$14.90
End Date: Aug-21 05:30
Buy It Now for only: US $14.90
Buy it now |
Фотопроцесс. Упаковка и доставка. Этапы с 92 по 98.

$14.90
End Date: Aug-21 05:27
Buy It Now for only: US $14.90
Buy it now |
Фотопроцесс. Перенос фотоизображения на металлическую пластину. Этапы

$14.90
End Date: Aug-21 05:27
Buy It Now for only: US $14.90
Buy it now |
Фотопроцесс. Окончательная обработка и получение пробных оттисков. Этапы

$14.90
End Date: Aug-21 05:31
Buy It Now for only: US $14.90
Buy it now |
Search Results from «Озон» Скандалы, сенсации, катастрофы
 
Прокопенко Игорь Станиславович Новые угрозы XXI века
Новые угрозы XXI века
?Книга известного тележурналиста Игоря Прокопенко посвящена угрозам для человека, которые скрываются, казалось бы, в уже привычных и повседневных вещах, но появившихся в обиходе относительно недавно: в фастфуде, мобильных телефонах и компьютерных играх. Читателю откроются поразительные факты повседневной жизни в странах Запада и России, связанных с деградацией системы образования, внедрением ювенальной юстиции и всеобщим распространением идеологии потребительства. Читатель сможет проникнуть в тайны манипуляций, применяемых производителями и продавцами различных товаров, а также оценить опасность угроз будущего, связанных с хакерскими атаками на жизненно важные объекты инфраструктуры городов и стран. Почему люди стоят в очереди за телефонами последних марок в дни начала продаж? Так ли уж безвредно увлечение социальными сетями и селфи? Почему современные товары так быстро выходят из строя? Чем привлекают потребителя производители продуктов питания? Чем опасны бойцовские собаки? Какая угроза таится внутри микроволновых печей? Каков реальный уровень эрудиции современной молодежи? Как потребительство становится новой религией? Может ли свинья выносить эмбрион человека? Как пожарить яичницу с помощью мобильного телефона?...

Цена:
359 руб

Эрик Ларсон Дьявол в Белом городе. История серийного маньяка Холмса The Devil in the White City
Дьявол в Белом городе. История серийного маньяка Холмса
Это классический документальный триллер о первом американском серийном убийце, действовавшем под псевдонимом... Холмс.
Доктор Холмс творил свои мрачные дела в конце 19-го века, в Чикаго, где к Всемирной выставке 1893 года он выстроил свой зловещий отель (в народе его прозвали "замок с лабиринтами и комнатами без окон. Позже осмотр подвала этого дома вызвал шок даже у бывалых полицейских и циничных репортеров: личный крематорий, стол для вивисекций, множество орудий пыток и останки десятков пропавших туристов...
Холмс был так хитер, что только случайность вывела сыщиков на его след. Каким же образом полиция сумела найти маньяка, признанного первым в истории США серийным убийцей, и какие ужасные тайны хранит его прошлое?
Эта книга - будоражащее путешествие в холодный и извращенный мир идеального социопата....

Цена:
424 руб

В. Кузнецов, А. Столяров Вован и Лексус. По ком звонит телефон
Вован и Лексус. По ком звонит телефон
Вован и Лексус - звезды русского интеллектуального пранка - рассказывают историю этого явления в России: от первых телефонных розыгрышей до политических расследований. Вы узнаете, как звезды шоу-бизнеса и мирового политического бомонда реагируют на телефонные розыгрыши; что пьет Петр Порошенко перед телефонными переговорами; по какой телефонной линии разговаривают Госдеп США и генсек НАТО; откуда ведет переговоры с союзниками Эрдоган; как проводились переговоры о прекращении огня на Украине и как добиться нужной информации от кого угодно без привлечения генералов ФСБ и серых кардиналов Кремля....

Цена:
305 руб

Алексей Белокрыс Девятьсот часов неба. Неизвестная история дирижабля "СССР-В6"
Девятьсот часов неба. Неизвестная история дирижабля "СССР-В6"
Шёл 1938 год. Вечером одного из февральских дней заснеженные склоны невысоких гор к западу от Кандалакши осветил огромный факел. В считанные минуты водородный пожар уничтожил лучший дирижабль Союза - "СССР-В6 Осоавиахим", а вместе с ним - 13 из 19 членов экипажа.
Гибель флагмана дирижабельного флота обросла разнообразными слухами, в новейшее время к ней не раз обращались любители псевдосенсационных расследований, однако истинные обстоятельства и причины катастрофы оставались неизвестными.
Историк дирижаблестроения Алексей Белокрыс выдвигает свою версию, опирающуюся на различные источники, в том числе десятки архивных документов, многие из которых были рассекречены лишь недавно и вводятся в оборот впервые.
Книга не замыкается на заполярной трагедии, а рассказывает о событиях, предшествовавших постройке дирижабля, о его месте в общей картине отечественного управляемого воздухоплавания, охватывая период с начала ХХ столетия до прекращения постройки воздушных кораблей в 1940 году. Перед вами - своего рода история дирижаблестроения в нашей стране, изложенная в доступной форме, со множеством неожиданных фактов и любопытных подробностей....

Цена:
859 руб

Тайны ракетных катастроф. Плата за прорыв в космос
Тайны ракетных катастроф. Плата за прорыв в космос
"Первая жертва космоса" - под таким заголовком 19 мая 1930 года берлинские газеты сообщили о гибели гениального конструктора Макса Валье, смертельно раненного на испытаниях нового ракетного двигателя. С тех пор счет ракетных катастроф идет на многие сотни - от неудачных запусков "фау" и первой межконтинентальной ракеты Р-7 до аварии американского спутника "Авангард"; от гибели главкома РВСН маршала Неделина и еще 125 человек при взрыве Р-16 до пожара на "Аполлоне-1", в котором заживо сгорели три астронавта; от отказов техники, стоивших жизни Владимиру Комарову и экипажу "Союза-11", до катастроф шаттлов "Челленджер" и "Колумбия"…
В этой книге собраны и систематизированы данные обо всех несчастных случаях, авариях и катастрофах космической эры, о бесчисленных терниях на пути к звездам, об огромной цене, которую пришлось заплатить за прорыв в будущее....

Цена:
409 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

Ледяной призрак. Истории с "Титаника" Titanic Lives
Ледяной призрак. Истории с "Титаника"
14 апреля 1912 года в водах Атлантического океана, столкнувшись с айсбергом, затонул один из крупнейших пассажирских лайнеров мира "Титаник", по иронии судьбы считавшийся непотопляемым. На его борту находились 2224 человека. Из них спаслись 711 человек, погибли - 1513. Крушение лайнера стало одной из самых известных катастроф в истории человечества.
Каковы же причины этой трагедии? Существовала масса мнений на этот счет - говорили о некоем заговоре, о мошенничестве с целью получения страховки, о непрофессиональных действиях команды, о недостаточном количестве шлюпок на борту и т. д.
На самом деле причиной гибели лайнера стало трагическое стечение множества различных обстоятельств. Что это были за обстоятельства? Какую роль в этой истории сыграл Британский кодекс торгового мореплавания? Кто были пассажиры этого злополучного рейса? Кому из них удалось выжить, а у кого не было ни единого шанса?
Обо всем этом - увлекательная книга английского писателя Ричарда Дэвенпорта-Хайнса....

Цена:
659 руб

Лед и Огонь. История глобальных катастроф Earth under Fire
Лед и Огонь. История глобальных катастроф
Древняя физика и астрономия ничуть не уступают науке XXI века! По мнению автора, об этом говорят знания, зашифрованные в астрологических знаках созвездий и связанных с ними мифах, - где память народная хранит поражающие воображение и внушающие ужас явления природы.
Поль Лавиолетт пытается соотнести современные научные идеи и "преданья старины глубокой". Знакомит нас с данными, указывающими на то, что наши далекие предшественники действительно пережили в доисторический период ряд глобальных природных катастроф и смогли записать наблюдения так, чтобы передать их потомкам....

Цена:
292 руб

Башкирова Валерия Т., Соловьев Александр Крупнейшие мировые аферы. Искусство обмана и обман как искусство
Крупнейшие мировые аферы. Искусство обмана и обман как искусство

Эта книга рассказывает о крупнейших мировых аферах и аферистах.

Тюльпановая лихорадка в Голландии, Компания Южных морей в Великобритании, строительство Панамского канала – аферы, от которых пострадали экономики целых стран и тысячи людей, а также старые как мир уловки лекарей-шарлатанов и безобидные и смешные газетные утки рассматриваются в первой части книги. Во второй и третьей частях речь идет о людях, изощренный ум которых в сочетании с жаждой наживы и природным артистизмом толкал на самые немыслимые предприятия. Это и «охотники до смелых расчетов», романтики – не столько аферисты, сколько авантюристы, – и «деловые люди», дети нашего прагматичного века.

В основу книги легли статьи известных журналистов ИД «Коммерсантъ», опубликованные в рубрике STORY в журнале «Коммерсантъ ДЕНЬГИ».

Эта книга, написанная живым и ярким языком, будет полезна специалистам и интересна широкому кругу читателей.

...

Цена:
60 руб

Ева Меркачева Преступления и тайны современной России. Расследования и репортажи "золотого пера России"
Преступления и тайны современной России. Расследования и репортажи "золотого пера России"

Знали ли вы, что в аэропорту Шереметьево вот уже более 10 лет лежат 20 миллиардов наличных евро, у которых никак не найдется хозяин? А всего в России таких "бесхозных" денег еще больше... намного больше. Ева Меркачева взялась на свой страх и риск расследовать происхождение таинственных миллиардов и донести результаты своих изысканий до читателей с подробностями и документами. Остается только предполагать, чем рискует отважная журналистка.
Впрочем, к риску автору книги не привыкать: она расследовала самые громкие преступления и тайны нашей страны за последние несколько лет. В их числе и коррупция высокопоставленных чиновников, и деятельность международной мафии, жаловаться на которую приезжала в Москву президенту России сама фрау канцлерин Меркель, и семейные скандалы российской элиты... Персонажами этой книги стали певец Александр Розенбаум, лидер преступного мира Шакро, мажорка Мара, волшебница Джуна, доктор Лиза, наследники таких известных личностей как Николай Озеров и маршал Буденный и многие другие.
Книга Евы Меркачевой, обладательницы "Золотого пера России", национальной премии печати "Искра", лауреата премии правительства в области СМИ легко и с интересом читается. Современная России открывается российскому гражданину с той стороны, о которой он в целом догадывался, но всей подноготной которой не знал. А ведь дьявол скрывается в мелочах, не правда ли?

 

...

Цена:
404 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