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亦 平 的 博 客

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曾在省和全国性期刊发表专业理论文章59篇,获两级期刊“优秀学术成果”奖各3项,编著和主编专业理论著作6部(129万字),其中一部入选第三届国际**科学大会图书展览,并获得荣誉证书。 获奖文章和参展专著部分章节,已经和正在本博陆续刊载,欢迎各位网友评论、赐教。

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[ 原 著 ] 负 熵 与 信 息 量 度( 审 定 稿 ) ——《 中 国 * * 百 科 全 书 》[ 信 息 篇 ] 词 条 ( 0 6 2 )  

2011-04-01 00:52:38|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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                            负  熵 与 信 息 量 度        

 

                                            —— 《 中 国  * * 百 科 全 书 》 [  信 息 篇 ]  词 条( 0 6 2 )

                                                                                ( 审定稿 尚未付梓 )

 

                                                                                       著 者 \  亦      平 

 

[ 原 著 ] 负 熵 与 信 息 量 度 ——《 中 国 * * 百 科 全 书 》[ 信 息 篇 ] 词 条 ( 0 6 2 ) - 亦 平 - fg3939339  亦平的博客

                           

 

     01. 08. 06  [  熵及负熵 ]     德国物理学家克劳修斯用来描述热力学第二定律(即能量耗散定律)的术语。热力学第二定律,是指在一个孤立的封闭系统中,热量总是由温度较高的物体流向温度较低的物体,而不能自发地由低温物体流向高温物体。在这孤立系统实际发生的温度趋于平衡的过程中,热量即失去了做机械功的机会而散失了。熵在热力学中是用来说明热运动过程不可逆性的一个物理量。它反映了自然界的热的变化过程是有方向的,是不可逆的。按照现代物理学的观点,任何系统的宏观状态都只是与之相对应的大量微观状态的综合作用的表现。在大量粒子(原子、分子)构成的系统中,熵就是表示粒子之间无规则排列程度,或者说,表示系统的紊乱程度。美国数学家、《控制论》创始人维纳曾经说过:“一个系统的熵就是它的无组织程度的度量。”热力学第二定律告诉我们,一个孤立系统在封闭的情况下,总是自发地沿着从有序到无序的方向发展,这时,系统的熵总是趋于增大。然而,在自然界中,有许多系统和组织并不都是从有序向无序的方向发展。例如,生物进化过程,在与外界交换物质、能量和信息的同时,也在同自身不断产生的混乱作斗争。人实际上是一个开放系统,在不断从外界摄取空气和营养、进行新陈代谢、补充自身能量消耗的同时,还通过感觉器官从外界获得信息,使自身逐渐发育成熟起来。早在20世纪40年代,奥地利物理学家薛定谔就应用热力学中的熵及负熵等概念来解释生命的本质。他说:“有机体就是赖负熵为生的。或者,更确切地说,新陈代谢中的本质的东西,乃是使有机体成功地消除了当它自身活着的时候不得不产生的全部的熵。”从宏观上讲,整个社会也是这样逐渐发展起来的。任何一个系统,其组织性的提高都是一个减熵的过程,需要从外界获得信息。正因为如此,信息论引入熵的概念就是很自然的事情了。信息熵的数学表达式与热力学中熵的表达式虽然是一致的,但它们所反映的系统过程和方向却是相反的,恰好是一负一正。信息论中赋予“熵”的概念,不是表示系统的无序状态,而是表示系统的有序程度,代表要消除系统无序状态的信息量度。所以,人们把信息量看作是系统运动过程中的负熵是有道理的。既然系统运动是由有序变为无序,实际上也是由确定性转化为不确定性,那么,人们获得信息,则是由不确定性转化为确定性,由无序状态变为有序状态,而信息量就是度量被消除的不确定性的多少或被转化为有序程度的大小。由此可见,信息概念有着更为广泛的含义,它反映了同热运动方向相反的过程,刻画了系统的有序程度。信息不仅可以使不确定性转化为确定性,而且可以使宇宙间的事物由无序转化为有序状态。 

* [  信息篇 ]  全部词条均为本人撰写,尚未公开发表,仅供博友参阅、评议和商榷,欢迎指教。

 

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