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: 294
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
 
Андреева Т. Как был убит Сергей Есенин. Новые неизвестные факты
Как был убит Сергей Есенин. Новые неизвестные факты
Книга-сенсация. Убийство Сергея Есенина раскрыто. Автор проведет вас по запутанным лабиринтам лжи. Вы узнаете имена организаторов и исполнителей, которым, благодаря своей изворотливости, удалось остаться в тени. Автор ответит вам на те вопросы, которые оставались без ответа более 90 лет. Как поэта заманили в Ленинград? На чьей квартире он был убит? Какие имеются доказательство того, что Сергей Есенин не жил в "Англетере"? Почему все, что было связано с поэтом, находилось под запретом долгое время? Куда исчезли рукописи и пиджак Сергея Есенина после убийства? Какова была тайная миссия поэта на Кавказе? Зачем он вместе с двумя известными поэтами был вызван к Сталину? Какие тайны скрыты в поэме «Черный человек»? Каким образом у Анны Берзинь после убийства поэта дома оказался леденящий душу набор предметов, который мог бы взять себе маньяк после расправы над своей жертвой? Как шарф Айседоры Дункан попал в колесо автомобиля?...

Цена:
254 руб

Игорь Прокопенко Самые сенсационные материалы
Самые сенсационные материалы
?Известный телеведущий Игорь Прокопенко в своей новой книге рассказывает о самых шокирующих сенсациях. "Изюминка" его книг в том, что события, даже отдаленные от нас на тысячелетия, оказываются актуальными и напрямую связанными с современностью. Кто населяет подводные города? Были ли в древности ядерные вой­ны? Почему мед является ключом к бессмертию? Где найдены могилы Адама и Евы? Правда ли, что люди с аномальными способностями - потомки древней расы? Где сегодня прячутся карлики и русалки? Как грибы связаны с тайнами древних великанов? Что представляет собой космическая угроза 2020 года? Животные-мутанты - жертвы климатической войны или применения ГМО? Правда ли, что вай-фай способствует развитию онкологии?
Мир вокруг нас -не только привычная среда обитания, но и вечная загадка, к разгадке которой мы приближаемся шаг за шагом. И в этом нам поможет новая книга Игоря Прокопенко....

Цена:
434 руб

100 современных афер
100 современных афер
Знаете ли вы, что 85% нищих России состоят в подпольном `профсоюзе`? Нищенство - это промысел, индустрия. Недаром его называют `рукопротяжный цех`. А известна ли нам вся правда о `целителях`, экстрасенсах, главарях сект, организаторах лотерей, об `умельцах`, которые манипулируют нашим жильем и средствами, наживаются на нашей доверчивости? Книга поведает вам о том, кто обманывает честных людей и как уберечься от больших и маленьких Мавроди, от жуликов и проходимцев....

Цена:
383 руб

Игорь Прокопенко Битва цивилизаций. Что грозит человечеству?
Битва цивилизаций. Что грозит человечеству?
Впервые в этой книге известный документалист и телеведущий Игорь Прокопенко расскажет о том, что же все-таки ждет человечество в будущем, на какой год назначен конец современной цивилизации и что мы можем сделать, чтобы спастись. Пытаясь ответить на вопрос, как возникла жизнь на Земле, ученые выдвигают самые разные гипотезы. По одной из них - человеческая цивилизация была рождена внеземным Разумом, который корректирует процесс эволюции на нашей планете. Еще одна популярная в научном мире версия - сама Земля реагирует на поведение человека стихийными бедствиями и техногенными катастрофами. Ряд ученых и вовсе считают, что человеческая цивилизация достигла пика своего развития и недалек тот час, когда на карте звездного неба вместо Земли будет лишь бездонная пустота! Кто из ученых прав, а чьи взгляды - научное заблуждение? Что же станет с человечеством? Каким будет человек будущего?  В своем расследовании Игорь Прокопенко каждое слово подтверждает реальными фактами. Вся информация, которой он делится в книге, подкреплена докладами российских и зарубежных ученых, свидетельствами признанных во всем мире исследователей и рапортами военных ведомств. Некоторые сведения на протяжении десятилетий были засекречены и впервые публикуются на страницах этой книги....

Цена:
236 руб

Астрид Холледер Предательница. Как я посадила брата за решетку, чтобы спасти семью
Предательница. Как я посадила брата за решетку, чтобы спасти семью
Никто из тех, кто давал показания против Холледера не доживал до суда. Это удалось только его сестре - той, из-за которой он и угодил за решетку. Он не простил предательства и в 2016 году отдал приказ убить Астрид и двух других свидетелей обвинения прямо из нидерландской тюрьмы строгого режима. По счастливому совпадению, один из заключенных рассказал об этом следователю, и свидетели остались живы. Но после этого жизнь Астрид — гонка за выживание: она меняет адреса, ездит на бронированном автомобиле и меняет внешность с помощью накладных носов и париков. Она уверена, что за свои показания она и ее сестры обречены на смерть, но она уже смирилась с этой жертвой. Главное, чтобы эти убийства стали последними, на которые он осмелится....

Цена:
262 руб

Энциклопедия скандалов The Book of Modern Scandals
Энциклопедия скандалов
Такую книгу давно ждали российские читатели. В ней собраны все самые громкие светские скандалы от Байрона до наших дней. Их героями выступают такие личности как Никсон и Кеннеди, Билл и Хилари Клинтон, принцесса Диана и принц Чарльз, а также видные писатели, военные, артисты, священники, аристократы. Уникальность этого издания состоит в том, что все скандалы показаны автором через призму реальных документов....

Цена:
111 руб

100 великих катастроф XX века
100 великих катастроф XX века
В очередной книге из серии "100 великих XX века" представлены описания наиболее значительных и трагических катастроф, повлекших за собой многочисленные человеческие жертвы и разрушения.

Издание рассчитано на самый широкий круг читателей....

Цена:
799 руб

Ярослава Танькова Яся ищет мужа
Яся ищет мужа
Ярослава Танькова - известная журналистка "Комсомольской правды", специализирующаяся на изучении "закулисья" различных профессий. На этот раз она окунулась в гламурную тусовку и попыталась найти мужа. Перед вами роман, полностью основанный на реальных событиях и фактах! Эта книга - не только увлекательный рассказ об авантюрных приключениях "начинающей охотницы" в Каннах, где "бархатный сезон" проводят богатые европейские и русские олигархи. Не только дневник, полный болезненных откровений и подробностей пути, идя по которому даже самая принципиальная девушка незаметно для самой себя погрязает в товарно-денежных отношениях особого мира, где продается абсолютно все: душа, дружба, любовь и дети......

Цена:
160 руб

Йоханнес Хано Японская катастрофа. Авария на Фукусиме и ее последствия Das japanische Desaster:Fukusima und die Folgen
Японская катастрофа. Авария на Фукусиме и ее последствия
Книга немецкого тележурналиста Йоханнеса Хано посвящена трагическим событиям марта 2011 года, произошедшим в Японии, когда на страну обрушилось землетрясение, а затем и цунами, повредившие ядерный реактор станции Фукусима и унесшие жизни 25 тысяч человек. Автор анализирует причины случившегося и говорит о вероятных последствиях, а также подробно описывает хронологию тех страшных событий, участником которых он стал, оказавшись в рабочей командировке в Японии....

Цена:
250 руб

Бомбейский взрыв Bombay Explosion
Бомбейский взрыв
Восстановлены трагические события 14 апреля 1944 г. в бомбейском порту, когда взорвался английский пароход "Форт Стайкин", груженный боеприпасами. Последствия взрыва и возникших при этом пожаров были катастрофическими, с большим числом человеческих жертв и огромными материальными потерями.
Описаны спасательные операции и рассмотрены просчеты в руководстве ими.

Для широкого круга читателей....

Цена:
233 руб



2003 Copyright © Peterlife.ru и компания Мобильная Версия v.2015 Весёлый офис. Чудеса, сверхъестественное. Супер-Пупер, про всё почему. Хобби, обучалки, софт. Занимательная психология. Магия, философия, история. Гадание, приметы, сонник. Игры онлайн. Редкие дикие животные. Знакомства. Энциклопедии и справочники. Интересные статьи. Анонсы, пресс-релизы. Скидки, бонусы. Магазины. | Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. | Партнёрская программа для магазинов и вебмастеров. | Купить скрипты Nevius. | PR Продвижение сайтов. | Купить хостинг Санкт-Петербурге.
  Яндекс цитирования