Боголюбов Алексей Алексеевич
агностик
|
Этот текст был бы оффтопом для:
http://www.kuraev.ru/forum/view.php?subj=61329
поэтому я размещаю его в виде отдельной темы.
Не смотря на то, что ответ подразумевался конкретному человеку, возможно, сам предмет будет интересен и для других участников форума.
В вышеозначенной теме об изучении длины клюва у Галопогоских вьюрков речь зашла о глобальных вещах, и я решил открыть эту тему. Предварительно копирую ответ Константина сюда:
== --Энтропия-информация Хазена - это, имхо, совершенная чушь. ==
Вы, стало быть, владеете ситуацией. Позвольте поинтересоваться, что Вы прочли и каковы Ваши возражения?
--Попробую вкратце.
" возникли в результате синтеза информации с помощью принципа максимума производства энтропии-информации. "
--Хазен во "Введении" сначала _постулирует_ родство или тождественность информации и (нег)энтропии, а затем на многих сотнях страниц использует это родство/тождество как доказанный факт. Тем не менее, этот "факт" не только не доказан, но его легко опровергнуть.
Информация - имеется в виду, конечно, семантическая, кодированная информация, а не т.н. "информация Шеннона" - не "производится на-гора". Не известен ни один естественный процесс, который бы "производил" бы такую информацию. Наоборот, свойство кодированной информации - бренность, тленность, стремление к разрушению при хранении и копировании.
Семантическая информация не может производиться "непрерывно", она или есть вся или ее нет совсем.
Ее нельзя измерить просто суммируя частоты букв или по какой-либо другой формуле - единственная "формула" информации - определяет ли она какую-то функциональную систему или процесс - или нет. Можно "обнулить" информацию точечной заменой буквы - при этом "мера Шеннона" или аналогичные ей могут совершенно не измениться.
"Принцип максимума производства энтропии-информации" - это попытка подвести наукообразную базу под _гипотетический_ процесс (рост информации, усложнение организмов во времени), используя, собственно говоря, игру слов.
***
Здравствуйте, Константин!
== Информация - имеется в виду, конечно, семантическая, кодированная информация, а не т.н. "информация Шеннона" - не "производится на-гора".==
Семантичность информации, по-видимому, определяется тем, что ее продуцирует человек? Допустим. Математическая формализация понятия об информации (семантической) возникла для задач обработки и передачи человеческих сообщений. В них неустранимо присутствует ЦЕЛЬ передачи информации (иначе это был бы перформанс). Но и цель - это человеческое, слишком человеческое. У природы целей нет.
При существовании цели абстрактное мат.определение количества информации основано на житейских аналогиях и есть мера устраненной неопределенности, пропорциональная логарифму от количества вариантов (информация Хартли). Выбраный вариант(ы) - не обязательно оптимален и/или наиболее вероятен, но он верен.
Число возможных состояний физической системы при определении энтропии и неопределенность, выраженная числом возможных маршрутов в достижении человеческой цели - однородные переменные. Отличие между ними в том, что определение энтропии описывает НАИБОЛЕЕ ВЕРОЯТНОЕ состояние системы, для этого используется процедура нормировки энтропии (такая нормировка вводит логарифмическую функцию, связанную со свободной энергией, ее-то Хазен и называет СЕМАНТИЧЕСКОЙ информацией I, вместе с энтропией системы S эта I представляется точкой на комплексной плоскости в координатах I-S S'= I + i*S, i - мнимая единица; S' - та самая пресловутая энтропия-информация), а не в "творце" информации. Информация, производимая человеком, может отчуждаться от объекта описания, копироваться, перекодироваться и т.д., т.к. у человека есть интеллект и цели, стоящие перед ним. Чем "менее живая" природа, чем более низкую форму организации и движения материи она представляет, тем меньше способность материи к абстрагированию информации о себе самой от себя самой, меньше, так сказать, "саморефлексия". :) "Саморефлексия" в природе проявляется в виде роста энтропии вместе с прыжками по плоскостям синтеза информации S'(t) -> S'(t+1), t - точка во времени, t+1 - следущая точка во времени (время здесь - параметрическая переменная).
Хазен: "Выбор действительной и мнимой оси в определении комплексной энтропии (S' - АБ) можно пояснить тем, что свободная энергия (Гельмгольца F = -T*I - АБ), выражаемая через СЕМАНТИЧЕСКУЮ информацию (I - АБ), может непосредственно превращаться во внешнюю работу."
Какое же отношение имеет энтропия в Больцмановской термодинамике к семантической информации? Хазен дает ответ на этот вопрос, вводя понятие энтропии как функции комплексного переменного S', объяснябщее равноправие информационных и энергетических формулировок критериев синтеза информации. Базовым в доказательстве является рассмотрение переменной действия s = p*l (s - действие, p - импульс, l - путь) как меры больцмановской термодинамической информации (функция Ляпунова) в классической механнике Гамильтона-Якоби. Его доводы приводить не буду из-за конспективности поста как жанра (но если потребуется, приведу).
Лучше обратиться к другим авторам. Которые не ссылаются на Хазена и не используют комплексной плоскости (перед ними стоят задачи, решаемые и без таковой).
Сет Ллойд (Seth Lloyd, профессор квантовомеханической технологии в Массачусетском технологическом институте, автор первого примитивного праобраза квантового компъютера) и Джек Энджи (Y. Jack NG, профессор физики Университета Северной Каролины, предложил несколько способов экспериментального обнаружения квантовой структуры пространства-времени) в статье "Сингулярный компъютер" (В мире науки, N2, 33 (2005):
"На первый взгляд термодинамика и теория информации предельно далеки: первая была разработана для описания паровых двигателей, втрая - чтобы оптимизировать каналы связи. Тем не менее термодинамическая величина, называемая энтропией, которая ограничивает способность парового двигателя производить полезную работу, оказывается пропорциональной числу битов, регистрируемых положениями и скоростями молекул в веществе (у Хазена - положениями и импульсами в фазовом пространстве - АБ). [...] Вселенная состоит из квантовых битов - кубитов [...]. Анализ Вселенной в терминах битов и байтов не заменяет ее рассмотрения в рамках обычных понятий [...]. Вселенная - не просто гигантский компъютер, а гигантский квантовый компъютер. [...] Слияние физики и теории информации обеспечивает главный принцип квантовой механники, гласящий, что в своей основе природа дискретна."
Из этого же исходит и Хазен, полагая постоянную Планка (элементарное квантовое действие), как элементарный объем фазового пространства на квантовом уровне, одном из первых уровней синтеза информации. Постоянная Планка у него - адиабатический инвариант в уравнении связи логарифма состояний квантового уровня и оценки энтропии квантовой системы. Возникновение этого инварианта (h) - произошло на одной из самых ранних ступеней от Большого взрыва, "рожденного" из флуктуации низкоэнтропийного инфлатонного поля (Р.Пенроуз, "Новый ум короля"), к "моменту появления" на сцене h - квант действия! - энтропия "эмбриональной" Вселенной уже успела резко возрасти в полном соответствии со Вторым началом термодинамики.
Далее:
"Система также дискретна во времени (как и в пространстве - АБ): для изменения значения бита требуется минимальный временной промежуток, точная величина которого определяется теоремой [...] (Марголуса-Левитина - АБ). t >= h/4E (где t - время срабатывания квантового бита, Е - затрачиваемая энергия (теорема следует из принципа Гейзенберга) - АБ) [...] У этой теоремы есть множество следствий: от пределов, налагаемых на геометрию пространства-времени, до вычислительных возможностей Вселенной вцелом."
Далее:
"Вселенная может хранить максимум 10^123 бита - почти тоже самое, что и число операций (выполненных ею от забора и до обеда - АБ). Это приблизительное равенство - не случайное совпадение. [...] Это число [...] является тем же самым, что и число битов, даваемое голографическим принципом. В каждой эпохе ее истории максимальное число битов, которые Вселенная может содержать, приблизительно равно числу действий, которые она, возможно, выполнила до этого момента."
Замечательное число 10^123 получено с использованием этой самой теоремы Марголуса-Левитина. Вот Хазен-то порадовался бы: чем не косвенное упоминание его слов о иерархических ступенях синтеза информации! (но только слово "возможно" он не одобрил бы: темперамент-с...)
Далее:
"Что же Вселенная вычисляет? Насколько мы можем судить, она не ищет ответа на единственный вопрос ("в отличие от человека" по Хазену - АБ), подобно гигантскому компъютеру из "Путеводителя для путешествующих автостопом по Галактике" Дугласа Адамса. Вместо ЭТОГО ВСЕЛЕННАЯ ВЫЧИСЛЯЕТ САМА СЕБЯ (выделено мной - АБ)"
Добавлю, производя ту самую семантическую информацию, о которой говорит Хазен, не заботясь об узких интерпретациях этого термина, она - бытийствует, необремененная человеческим интеллектом, не способным управлять каждым битом в своих рукоделиях, но способным волевым усилием создавать "семантическую кодированную информацию", свойства которой "бренность, тленность, стремление к разрушению при хранении и копировании". Осознавая эту бренность и тленность человек стремится понять, как природа "обходит" ее? И ему открывается, что она ничего "не обходит".
И на последок:
"Управляемая "програмным обеспечением" Стандартной модели элементарных частиц (это они слишком оптимистично: нет же еще теории Великого Объединения - АБ) и взаимодействий, Вселенная вычисляет квантовые поля, химические соединения, бактерии, людей, звезды и галактики. И, вычисляя, она отображает свою геометрию пространства-времени с предельной точностью, допускаемой законами физики (чем проще, ниже ступень - тем вернее это заявление, но по мере усложнения проявляется "нечто", все более напоминающее свободу воли и интеллект, пока наконец, это нечто не воплощается в человеке - и это естественный рост той самой энтропии-информации - АБ)
Г-н Хазен, по-моему, является материалистом. Но из его "учения" богоотрицания никакого не следует. Вы, наверное, подумали совершенно противоположенным образом? Хазен-то, поди, и согласился бы с этим. А я повременю.
С уважением,
АБ
ЗЫ Цитаты по книге А.М.Хазен "Разум природы и разум человека", РИО "Мособлупрполиграфиздат", М., 2000.
ЗЗЫ В названии темы-прародителя вкралась ошибка: не зябликов, а вьюрков. Сожалею.
|
