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: 146
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*
Search Results from «Озон» Скандалы, сенсации, катастрофы
 
Александр Гучков Заговор против Николая II. Как мы избавились от царя
Заговор против Николая II. Как мы избавились от царя
Александр Иванович Гучков - один из самых крупных политических деятелей дореволюционной России, член Государственной Думы и Государственного совета, лидер влиятельной партии "октябристов", в 1917 году - военный и морской министр Временного правительства; с 1913 года он входил также в Военную масонскую ложу.
Именно Гучков являлся автором и организатором дворцового переворота, целью которого было, используя связи с рядом военачальников (М.В.Алексеевым, Н.В.Рузским и др.), заставить Николая II отречься от престола. В первые дни марта 1917 года план Гучкова был осуществлен, с царствованием Николая II и монархией в России было покончено.
В своих воспоминаниях А.И.Гучков делится подробностями этого, пожалуй, самого удачного заговора за всю русскую историю.
...

Цена:
279 руб

Донни Эйчар Тайна перевала Дятлова. Захватывающая история погибшей экспедиции
Тайна перевала Дятлова. Захватывающая история погибшей экспедиции
Тайна перевала Дятлова еще никогда не была так близка к разгадке! Американский режиссер-документалист и писатель Донни Эйчар три года исследовал роковой маршрут девяти русских туристов из экспедиции Игоря Дятлова. Впервые читатели могут стать участниками мистического путешествия и вместе с автором повторить маршрут, более полувека остававшийся загадкой для всего мира. Вас ждет историческая реконструкция реальных трагических событий ночи на Мертвой горе с архивными фотографиями, личными дневниками, правительственными протоколами и воспоминаниями очевидцев.

Это не роман, а историческая реконструкция реальных трагических событий февраля 1959 года. Обстоятельства гибели девяти русских туристов в экспедиции под руководством Дятлова до сих пор нельзя назвать выясненными. Полное погружение в омуты тайны тех событий благодаря досконально изученным дневникам и фотографиям туристов, проанализированным правительственным материалам дел, десяткам проведенным интервью, а также авторскому взгляду на судьбоносное путешествие туристов. Детально прорисованные портреты юных туристов, умелое переплетение их истории и документальных исследований, - всё это, впервые, Донни Эйчер представляет в своей книге: настоящую историю той роковой ночи на Мертвой горе.
...

Цена:
323 руб

Аферы века
Аферы века
Персонажи предлагаемых детективных рассказов - российские аферисты и мошенники конца XIX - начала XX века. Как правило, этими антигероями обуревала не жажда наживы, а желание ощутить чувство риска и испытать свою судьбу. В основу всех рассказов положены подлинные истории из жизни "королей аферы"....

Цена:
519 руб

Призрак на палубе
Призрак на палубе
Откуда взялся "Летучий Голландец"? Что на самом деле происходит в Бермудском треугольнике? Куда делись пропавшие корабли? Где находятся таинственные острова? Больше 70 процентов поверхности Земли занимает Мировой океан. Здесь зародилась жизнь, благодаря океану она существует. Несмотря на это, современные ученые знают о подводном мире значительно меньше, чем о глубоком космосе. Буквально ежеминутно океан подбрасывает нам новые загадки. Большинство из них так и остаются неразгаданными, но веками будоражат воображение исследователей и беллетристов, задающих вечные вопросы. Ответы на некоторые из них вы найдете в новой книге Влада Виленова....

Цена:
484 руб

Энциклопедия заблуждений и фальсификаций
Энциклопедия заблуждений и фальсификаций
Известно, что человек изначально склонен верить в то, что ему говорят, тем более, если ему это говорят авторитетные люди. Но авторитет еще не значит, что это истина в конечной инстанции. Ошибаться свойственно многим. И это не их вина и даже не беда. Еще Пушкин писал: "Ах, обмануть меня не трудно, я сам обманываться рад".
Автор книги попытался поспорить и развеять на основе фактов некоторые, казалось бы, неоспоримые, вбитые в головы со школьной скамьи и в студенческих аудиториях истины. Книга состоит из двух частей. Одна посвящена собственно заблуждениям, которыми человечество "кормили" столетиями, вторая - фальсификациям. Поскольку эта книга написана в виде словаря, то деление на две части условно. Но читателю не составит особого труда понять, где речь идет о заблуждении, а где - о фальсификации. Одни из них делались неосознанно, так сказать людей, делавших их, использовали "втемную", но большинство преследовало определенную цель - наживу. Материальную, что происходило чаще, или политическую выгоду.

Для широкого круга читателей....

Цена:
289 руб

Мартен Монестье Энциклопедия преступлений, недостойных деяний и глупости человеческого рода. В 2 томах. Том 1 Encyclopedie Malfaisances et Incongruites de l'espece humaine
Энциклопедия преступлений, недостойных деяний и глупости человеческого рода. В 2 томах. Том 1

Мартен Монестье работал в течение нескольких лет, чтобы собрать тайны, скрытые, забытые страницы позорных деяний бесчисленных известных людей: обман, подлость, предательство, неподобающее поведение или ужасные преступления, которые являются доказательством того, что человек подсознательно расположен к разрушению.
Мир запустил ход беспощадного процесса, похожего на работу механизма, у которого сбились шестеренки: он превращает в насмешку все самые апробированные ценности, пока в мире царствуют наглость, неуважение, обман, ложь, предательство и шкурный интерес. Планета превратилась в некий бескрайний сумасшедший дом без всяких границ, где внутренние инфекции заражают поколение за поколением, потихоньку подталкивая людей к психической и социальной регрессии.
Энциклопедия Монестье заставляет читателя ужаснуться, задуматься и понять, как жить дальше.

...

Цена:
2965 руб

А. А. Чернышев Погибли без боя. Катастрофа русских кораблей ХVIII-ХХ веков
Погибли без боя. Катастрофа русских кораблей ХVIII-ХХ веков

История русского мореплавания - это нередко печальная хроника-кораблекрушений и пожаров. Виной тому не только ошибки и нерасторопность капитанов и экипажей, но и роковые мели, и рифы, свирепые штормы, тайфуны и цунами, а также льды и оледенение. Обстоятельства и причины многих кораблекрушений судов русского флота хорошо известны и тщательно изучены. Однако немало русских кораблей пропало без вести.
Об известных и неизвестных катастрофах, пожарах и чрезвычайных происшествиях на русском флоте в XVIII-XX вв. рассказывает очередная книга серии.

...

Цена:
354 руб

Мартен Монестье Энциклопедия преступлений, недостойных деяний и глупости человеческого рода. В 2 томах. Том 1. А-О Encyclopedie malfaisances et incongruites de l'espece humaine
Энциклопедия преступлений, недостойных деяний и глупости человеческого рода. В 2 томах. Том 1. А-О
Мартен Монестье работал в течение нескольких лет, чтобы собрать тайны, скрытые, забытые страницы позорных деяний бесчисленных известных людей: обман, подлость, предательство, неподобающее поведение или ужасные преступления, которые являются доказательством того, что человек подсознательно расположен к разрушению.
Мир запустил ход беспощадного процесса, похожего на работу механизма, у которого сбились шестеренки: он превращает в насмешку все самые апробированные ценности, пока в мире царствуют наглость, неуважение, обман, ложь, предательство и шкурный интерес. Планета превратилась в некий бескрайний сумасшедший дом без всяких границ, где внутренние инфекции заражают поколение за поколением, потихоньку подталкивая людей к психической и социальной регрессии.
Энциклопедия Монестье заставляет читателя ужаснуться, задуматься и понять, как жить дальше.



...

Цена:
2649 руб

Аркадий Кошко Криминальные рассказы
Криминальные рассказы
та книга — воспоминания одного из лучших криминалистов России начала XX века, заведовавшего когда-то всем уголовным сыском Российской империи. В книге описываются самые громкие и скандальные дела из его практики: похищения драгоценностей и тайна розового бриллианта, разбойные нападения и миллионы монаха, убийства известных чиновников и купцов, брачные аферы и крупные мошенничества; психология охотников за голубой кровью; шулерские тайны  и секреты рыжего гробовщика.
Вся темная сторона жизни России перед революцией предстает со страниц книги откровенно и беспристрастно, также изображены и "заблудшие души России". И все это — настоящая правда...

Цена:
202 руб

Джина Маккиннон 1001 курьезное происшествие из мира секса 1001 Ridiculous Sexual Misadventures
1001 курьезное происшествие из мира секса
От щекотливых, но правдивых рассказов о самых обычных людях до громких сексуальных скандалов в мире звезд и откровенных историй со всего света о невероятных сексуальных пристрастиях - эта книга представляет собой поистине бесшабашную перекличку несчастных героев, простыни которых, к их немалому стыду и непрошеной славе, оказались вывешены на всеобщее обозрение. Наряду с увлекательными повествованиями о сексуальных девиациях, в "1001 курьезном происшествии из мира секса" вы также найдете и уникальные "горячие десятки" примеров неутолимой похоти, неудержимого либидо и бездонных пропастей порока и разврата....

Цена:
216 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
Угостить администратора сайта, чашечкой кофе *https://paypal.me/peterlife
  Яндекс цитирования