Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте za4eti.ru

Физика Физика

Энтропия. Теория информации

Совок большой.
Длина 21,5 см. Расцветка в ассортименте, без возможности выбора.
21 руб
Раздел: Совки
Карабин, 6x60 мм.
Размеры: 6x60 мм. Материал: металл. Упаковка: блистер.
44 руб
Раздел: Карабины для ошейников и поводков
Фонарь садовый «Тюльпан».
Дачные фонари на солнечных батареях были сделаны с использованием технологии аккумулирования солнечной энергии. Уличные светильники для
106 руб
Раздел: Уличное освещение

Содержание. Введение. 1. Что измерил Клод Шеннон? 2. Пределы эволюционной изменчивости информационных систем. 3. Ограниченность адаптации биологических видов. 4. Этапы развития теории энтропии. 5. Методы исчисления количества структурной информации и информационной энтропии текстов. 6. Информационно-энтропийные соотношения процессов адаптации и развития. 7. Информация и энергия. 8. Заключение. 9. Список литературы. ВВЕДЕНИЕ Во второй половине XX века произошли два события, которые, на наш взгляд, в значительной мере определяют дальнейшие пути научного постижения мира. Речь идет о создании теории информации и о начале исследований механизмов антиэнтропийных процессов, для изучения которых синергетика привлекает все новейшие достижения неравновесной термодинамики, теории информации и общей теории систем. Принципиальное отличие данного этапа развития науки от предшествующих этапов заключается в том, что до создания перечисленных направлений исследований наука способна была объяснить лишь механизмы процессов, приводящих к увеличению хаоса и возрастанию энтропии. Что касается разрабатываемых со времен Ламарка и Дарвина биологических и эволюционных концепций, то они и по сей день не имеют строгих научных обоснований и противоречат Второму началу термодинамики, согласно которому сопровождающее все протекающие в мире процессы возрастание энтропии есть непременный физический закон. Заслуга неравновесной термодинамики заключается в том, что она сумела выявить механизмы антиэнтропийных процессов, не противоречащих Второму началу термодинамики, поскольку локальное уменьшение энтропии внутри самоорганизующейся системы всегда оплачивается большим по абсолютной величине возрастанием энтропии внешней среды. Важнейшим шагом на пути постижения природы и механизмов антиэнтропийных процессов следует введение количественной меры информации. Первоначально эта мера предназначалась лишь для решения сугубо прикладных задач техники связи. Однако последующие исследования в области физики и биологии позволили выявить универсальные меры, предложенные К.Шенноном, позволяющие установить взаимосвязь между количеством информации и физической энтропией и в конечном счете определить сущность новой научной интерпретации понятия «информация» как меры структурной упорядоченности самых разнообразных по своей природе систем . Используя метафору, можно сказать, что до введения в науку единой информационной количественной меры представленный в естественно-научных понятиях мир как бы «опирался на двух китов»: энергию и вещество. «Третьим китом» оказалась теперь информация, участвующая во всех протекающих в мире процессах, начиная от микрочастиц, атомов и молекул и кончая функционированием сложнейших биологических и социальных систем. Естественно, возникает вопрос: подтверждают или опровергают эволюционную парадигму происхождения жизни и биологических видов новейшие данные современной науки? Для ответа на этот вопрос необходимо прежде всего уяснить, какие именно свойства и стороны многогранного понятия «информация» отражает та количественная мера, которую ввел в науку К.Ш

еннон. Использование меры количества информации позволяет анализировать общие механизмы информационно-энтропийных взаимодействий, лежащих в основе всех самопроизвольно протекающих в окружающем мире процессов накопления информации, которые приводят к самоорганизации структуры систем. Вместе с тем информационно-энтропийный анализ позволяет выявить и пробелы эволюционных концепций, представляющих собой не более чем несостоятельные попытки сведения к простым механизмам самоорганизации проблему происхождения жизни и биологических видов без учета того обстоятельства, что системы такого уровня сложности могут быть созданы лишь на основе той информации, которая изначально заложена в предшествующий их сотворению план. Проводимые современной наукой исследования свойств информационных систем дают все основания утверждать, что все системы могут формироваться только согласно спускаемым с верхних иерархических уровней правилами, причем сами эти правила существовали раньше самих систем в форме изначального плана (идеи творения). ЧТО ИЗМЕРИЛ КЛОД ШЕННОН? В основу теории информации положен предложенный К.Шенноном метод исчислений количества новой (непредсказуемой) и избыточной (предсказуемой) информации, содержащейся в сообщениях, передаваемых по каналам технической связи. Предложенный Шенноном метод измерения количества информации оказался настолько универсальным, что его применение не ограничивается теперь узкими рамками чисто технических приложений. Вопреки мнению самого К.Шеннона, предостерегавшего ученых против поспешного распространения предложенного им метода за пределы прикладных задач техники связи, этот метод стал находить все более широкое примение в исследованиях и физических, и биологических, и социальных систем . Ключом к новому пониманию сущности феномена информации и механизма информационных процессов послужила установленная Л.Бриллюэном взаимосвязь информации и физической энтропии. Эта взаимосвязь была первоначально заложена в самый фундамент теории информации, поскольку для исчисления количества информации Шеннон предложил использовать заимствованную из статистической термодинамики вероятную функцию энтропии. Многие ученые (начиная с самого К.Шеннона) склонны были рассматривать такое заимствование как чисто формальный прием. Л.Бриллюэн показал, что между вычисленным согласно Шеннону количеством информации и физической энтропии существует не формальная, а содержательная связь. В статистической физике с помощью вероятностной функции энтропии исследуются процессы, приводящие к термодинамическому равновесию, при котором все состояния молекул (их энергии, скорости) приближаются к равновероятным, а энтропия при этом стремится к максимальной величине. Благодаря теории информации стало очевидно, что с помощью той же самой функции можно исследовать и такие далекие от состояния максимальной энтропии системы, как, например, письменный текст. Еще один важный вывод заключается в том, что с помощью вероятностной функции энтропии можно анализировать все стадии перехода системы от состояния полного хаоса, которому соответствуют равные значения вероятностей и максимальное значение энтропии, к состоянию предельной упорядоченности (жесткой детерминации), которому соответствует единственно возможное состояние ее элементов.

Данный вывод оказывается в равной мере справедливым для таких несходных по своей природе систем, как газы, кристаллы, письменные тексты, биологические организмы или сообщества и др. При этом, если для газа или кристалла при вычислении энтропии сравнивается только микросостояние (т.е. состояние атомов и молекул) и макросостояние этих систем (т.е. газа или кристалла как целого), то для систем иной природы (биологических, интеллектуальных, социальных) вычисление энтропии может производится на том или ином произвольно выбранном уровне. При этом вычисляемое значение энтропии рассматриваемой системы и количество информации, характеризующей степень упорядоченности данной системы и равное разности между максимальным и реальным значением энтропии, будет зависеть от распределения вероятности состояний элементов нижележащего уровня, т.е. тех элементов, которые в своей совокупности образуют эти системы. Другими словами, количество сохраняемой в структуре системы информации пропорционально степени отклонения системы от состояния равновесия, обусловленного сохраняемым в структуре системы порядком. Сам того не подозревая, Шеннон вооружил науку универсальной мерой, пригодной в принципе (при условии выявления значенй всех вероятностей) для оценки степени упорядоченности всех существующих в мире систем. Опредеделив введенную Шеноном информационную меру как меру упорядоченности движения, можно установить взаимосвязь информации и энергии, считая энергию мерой интенсивности движения. При этом количество сохраняемой в структуре систем информации пропорционально суммарной энергии внутренних связей этих систем. Одновременно с выявлением общих свойств информации как феномена обнаруживаются и принципиальные различия относящихся к различным уровням сложности информационных систем. Так, например, все физические объекты, в отличие от биологических, не обладают специальными органами памяти, перекодировки поступающих из внешнего мира сигналов, информационными каналами связи. Хранимая в них информация как бы «размазана» по всей их структуре. Вместе с тем, если бы кристаллы не способны были сохранять информацию в определяющих их упорядоченность внутренних связях, не было бы возможности создавать искусственную память и предназначенные для обработки информации технические устройства на основе кристаллических структур. Вместе с тем необходимо учитывать, что создание подобных устройств стало возможным лишь благодаря разуму человека, сумевшего использовать элементарные информационные свойства кристаллов для построения сложных информационных систем. Простейшая биологическая система превосходит по своей сложности самую совершенную из созданных человеком информационных систем. Уже на уровне простейших одноклеточных организмов задействован необходимый для их размножения сложнейший информационный генетический механизм. В многоклеточных организмах помимо информационной системы наследственности действуют специализированные органы хранения информации и ее обработки (например, системы, осуществляющие перекодирование поступающих из внешнего мира зрительных и слуховых сигналов перед отправкой их в головной мозг, системы обработки этих сигналов в головном мозге).

Избыточность сообщений Избы'точность сообще'ний, понятие теории информации. Наличие избыточности в записи сообщений какого-либо источника информации проявляется в возможности записать эти сообщения в среднем более кратко, используя те же самые знаки (то есть заменяя код на другой с тем же алфавитом; см. Код , Кодирование ). Например, если рассматриваемые сообщения представляют собой последовательности знаков 0 и 1, в которых единица встречается в среднем один раз на десять знаков, то, применяя кодирование по правилу 00 ® 0, 01 ® 10, 10 ® 110, 11 ® 111, можно сократить запись почти вдвое. Максимальная доля «лишних» знаков определяется по статистическим свойствам рассматриваемого источника сообщений и также называется его избыточностью. В этом понимании И. с. R определяется по формуле  где m — число букв алфавита, а Н — энтропия источника на букву сообщения. Можно подсчитать, что в приведённом примере И. с. равна 0,53. Минимальной И. с. R = 0 обладает только последовательность, в которой знаки независимы и с вероятностью 1/m могут быть равны любой из m букв алфавита.   Практически важен вопрос об оценке избыточности конкретных форм сообщений (таких, как письменная и устная речь, фототелеграммы, телевизионные изображения). Величина И. с. в них оказывается обычно значительной. Так, например, И. с. английской письменной речи не менее 0,6

1. Теория вероятности решение задач по теории вероятности

2. Лабораторная работа №7 по "Основам теории систем" (Решение задачи коммивояжера методом ветвей и границ)

3. Лабораторная работа №6 по "Основам теории систем" (Решение задачи о ранце методом ветвей и границ)

4. О необходимости культурологической ориентированности теории и практики социальной работы

5. Теории и модели социальной работы

6. 6 задач по теории электрических цепей
7. Задачи по теории принятия решений
8. Общая характеристика средств массовой информации

9. Общая характеристика преступлений в сфере компьютерной информации

10. Источники информации (Общая характеристика)

11. Решение задач по курсу теории вероятности и математической статистики

12. Решение задачи с помощью программ Mathcad и Matlab

13. Решение задачи с помощью программ Mathcad и Matlab

14. Решение задачи с помощью программ Mathcad и Matlab

15. Общая характеристика технологических процессов работы судов, портов

16. Теория информации

Электроминикар Tokids "Bubble truck", цвет синий.
Помимо того, что игрушка очень красива и выразительна, помимо того, что она обучает вашего ребенка управлять хоть и маленьким, но все же
1261 руб
Раздел: Электромобили
Стиральный порошок Attack "Multi-Action", концентрированный, с кислородным пятновыводителем, 0,81.
Концентрированный стиральный порошок Attack "Multi-Action" с активным кислородным пятновыводителем и кондиционером подходит для
342 руб
Раздел: Стиральные порошки
Горка детская.
Представляем вашему вниманию прочную детскую горку из пластика. Высокие бортики и устойчивое основание конструкции делают ее не только
1450 руб
Раздел: Горки

17. Теория распределения информации

18. Концепции общей теории информации

19. Классическая теория информации и еe ограничения

20. Прикладная теория информации

21. Теория информации

22. Теория книговедения в работах М.Щелкунова
23. Лабораторные работы по теории и технологии информационных процессов
24. Лабораторная работа №4 по "Основам теории систем" (Послеоптимизационный анализ задач линейного программирования)

25. Теория графов. Методические указания по подготовке к контрольным работам по дисциплине «Дискретная математика»

26. Гидродинамическая теория смазки и ее возможности для расчета и анализа работы подшипников двигателя внутреннего сгорания

27. Работа ДЖ.Кейнса "Общая теория занятости, процента и денег" и ее значение для развития экономической мысли

28. Теории мотивации к работе

29. Методика работы с текстовой информацией

30. Курсовая работа по теории электрических цепей

31. Основные этапы работы с информацией

32. Контрольная работа по теории статистики финансов и кредита

Набор эмалированных кастрюль "Mayer & Boch" (3 предмета).
Набор эмалированных кастрюль с крышками из термостойкого стекла. Кастрюли - 3 штуки, стеклянные крышки - 3 штуки. Материал: углеродистая
844 руб
Раздел: Наборы кастрюль
Асборн - карточки. Дорисуй, найди, раскрась.
В этом наборе вы найдёте 50 многоразовых двусторонних карточек с яркими добрыми картинками животных, а также фломастер на водной основе.
389 руб
Раздел: Прочие
Устройство для контроля над питанием "Хрюшка-диетолог".
Вы стараетесь придерживаться определенной диеты и не есть вечером после шести? Тогда «Хрюшка-диетолог» станет дополнительным средством,
324 руб
Раздел: Прочее

33. Эффективная технология работы с растущими потоками несистематизированной текстовой информации

34. Лабораторные работы по Теории вычислительных процессов и структур

35. Криптографическая защита информации домашнего компьютера от несанкционированного доступа при работе в сети internet

36. Теория кодирования в среде MATLAB

37. Развитие теории менеджмента в работе Э. Шейна

38. Анализ существующих подходов оценки психологической устойчивости личности при работе с конфиденциальной информацией
39. Связь теории социальной работы и социальной психологии
40. Теория в социальной работе

41. Теория социальной работы как научная дисциплина: объект и субъект исследования, становление и развитие в работах отечественных исследователей 1990–2000 годов

42. Информация и энтропия

43. Теории и гипотезы о Луне

44. Происхождение человека. Эволюция человека. Теории и гипотезы

45. Теории зарождения жизни на Земле

46. Теория Эволюции (шпаргалка)

47. Научный креационизм (Теория сотворения). Обновленная и улучшенная версия

48. Альбом схем по основам теории радиоэлектронной борьбы

Салатники "Хлеб", 2 штуки.
Салатники, 2 штуки. Диаметр: 13,5/16,5 см. Высота: 6/7 см. Объем: 350/650 мл. Материал: керамика.
362 руб
Раздел: Наборы
Вакуумные пакеты с вешалкой 3 штуки: 70х105 см (2 штуки), 70х145 см (1 штука).
Характеристики: - уменьшают объём мягких предметов в 3-4 раза; - надежно защищают вещи от моли, грязи и сырости; - очень износоустойчивы и
529 руб
Раздел: Вакуумные пакеты
Набор "My Little Pony", 3 предмета.
Набор посуды в подарочной упаковке. Кружка 250 мл. Салатник 13 см. Тарелка 19,5 см.
578 руб
Раздел: Наборы для кормления

49. Бюджетный дефицит и государственный долг: теория проблемы и ее проявление в российской экономике

50. Шпаргалки для госэкзамена по теории государства и права

51. Теория социальной пассионарности Л. Н. Гумилева

52. Противоречивость "норманнской теории" происхождения государства у славян

53. Норманнская теория происхождения русской государственности ее апологеты и критики

54. Комментарий к Федеральному закону "Об информации, информатизации и защите информации"
55. Шпаргалка по общей теории права
56. Теория государства и права как наука и учебная дисциплина

57. Генезис (развитие) теории правового государства с древнейших времен и по наши дни

58. Теории государства и права (Шпаргалка)

59. Теория государства и права

60. Теория государства и права

61. Теория государства и права (Шпаргалка)

62. Теория разделения властей

63. Экзаменационные вопросы к государственному экзамену по теории государства и права

64. Определения (Теория государства и право)

Коляска-трость Everflo "Simple pink".
Коляска-трость - идеальный вариант для путешествий и поездок в общественном транспорте. Характеристики: - Стальная рама. - Одно положение
1300 руб
Раздел: Коляски-трость
Стиральный порошок Attack "BioEX", концентрированный, 0,9 кг.
Концентрированный стиральный порошок Attack "BioEX" подходит для стирки белого, цветного, темного и черного белья. Запасной блок
342 руб
Раздел: Стиральные порошки
Звуковой плакат "Говорящая азбука".
Представляем Вашему вниманию уникальную новинку — развивающие звуковые плакаты, которые содержат стихотворения, занимательные и
849 руб
Раздел: Электронные и звуковые плакаты

65. Предмет теории государства и права

66. Шпоры к ГОСам (теория государства и права)

67. Шпаргалки по теории государства и права

68. Теория государства и права (шпаргалки для госэкзамена)

69. Теория государства и права (ТГП) в таблице

70. Теория государства и права (шпаргалки)
71. Культурология и теория цивилизаций
72. Теория языкознания

73. Проблемы теории культуры в отечественной философии (А. Ф. Лосев, М. К. Мамардашвили)

74. Особенности речи в средствах массовой информации

75. Теория лингвистической относительности Сепира - Уорфа

76. Теория Якобинской диктатуры

77. Protection of Information (Защита Информации)

78. Назначение и характер аппаратных средств защиты информации

79. Защита информации в Интернет

80. Защита информации: цифровая подпись

Шлем защитный Ok baby "No shock" (цвет: бежевый), размер: 44/52.
Детский шлем OK Baby No Shock защищает голову малыша, родничок и самые чувствительные зоны, от всевозможных ударов и падений. No Shock
2584 руб
Раздел: Безопасность ребенка
Грибы на поляне (9 штук).
Возраст: 1-4 года. Размер основы: 12,5х12,5 см. Размер самого маленького грибка 3,5 см, большого - 5 см. Грибы надеваются на штырьки
350 руб
Раздел: Из дерева
Настольная игра "Пакля-Рвакля".
"Пакля Рвакля" – это самая поэтическая настольная игра. Для игры в нее нужна только колода карт с симпатичными
418 руб
Раздел: Прочие

81. Технологии поиска документальной информации в INTERNET

82. Межкультурная коммуникация в электронной среде и поиск информации в сети Интернет

83. Использование линий электропроводки в качестве среды передачи информации

84. Защита информации компьютерных сетей

85. Защита информации в глобальной сети

86. Теория и практика производства накопителей на гибких магнитных дисках
87. Устройства ввода информации в ПК
88. Внешние устройства ПК. Функциональные возможности. Основные характеристики. Обмен информацией

89. Магнитные носители информации. Запись информации на магнитные носители

90. Организация обмена информацией между микроконтроллером семейства MCS-51 фирмы Intel и персональным компьютером

91. Передача информации из ультразвуковой медицинской диагностической установки ALOCA SSD650

92. Устройства хранения информации

93. Вывод информации

94. Информация, информатика, базы данных. Периферийные устройства

95. Данные и информация

96. Теория системного управления

Развивающий центр "Мультикуб", 7 игр на каждой стороне.
Это настоящий многофункциональный игровой центр! На каждой стороне куба - разные развивающие игры. На двух сторонах расположены сортеры -
1890 руб
Раздел: Сортеры, логические игрушки
Набор ковриков "Kamalak Tekstil" для ванной, 50х50 см и 50x80 см (синий).
Ковры-паласы выполнены из полипропилена. Ковры обладают хорошими показателями теплостойкости и шумоизоляции. Являются гипоаллергенными. За
607 руб
Раздел: Коврики
Набор посуды "Смешарики - Друзья", 3 предмета.
Посуда подходит для мытья в посудомоечной машине и использования в микроволновой печи. Яркая посуда с любимыми героями порадует малыша и
472 руб
Раздел: Наборы для кормления

97. Защита информации от несанкционированного доступа методом криптопреобразования /ГОСТ/

98. Автоматизированная обработка информации (Шпаргалка)

99. Что такое информация

100. Разработка системы по сбору информации о доходах физических лиц для формирования налоговых документов и отчетности для налоговой службы по объединению Сургутгазпром


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.