Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
40
AleksanderJakimowicz
vonNeumannwtrakciedyskusjizClaude’emE.Shannonem.Wrezultaciepo-
wstałanastępującadefinicja(Shannon,Weaver1971):
H
1-
K
¦log,
i
n
1
1
p
i
p
i
gdzieHjestentropiąShannona,Koznaczadodatniąstałą,któraodpowiadaza
wybórjednostkimiary,ap
itoprawdopodobieństwoznajdowaniasięsystemu
wi-tejkomórcejegoprzestrzenifazowej.
Dalszebadaniadowiodły,żeniesposóbprzecenićznaczeniaentropiiwnau-
ce.Okazałosię,żepojęcietojestniezależneodtermodynamiki,gdyżmożebyć
podstawąwnioskowaniastatystycznego,oilewbadaniachwykorzystywanyjest
rozkładprawdopodobieństwamaksymalizującyentropię(Jaynes1957a,1957b).
Spowodowałotoekspansjęentropiinaniemalwszystkiedziedzinynauki.
Jeśliistniejeścisłyzwiązekmiędzyentropiąiinformacją,tomożnaztegowy-
wnioskować,żeentropiamożebyćmiarąignorancji.Coprawdainformacjajest
przeciwieństwemignorancji,alenicniestoinaprzeszkodzie,abytepojęciamiały
wspólnąmiarę.Jejdefinicjajeststosunkowoprosta.Miaranaszejignorancjidoty-
czącejfaktycznegomikrostanutonicinnegojakentropiapewnegomakrostanu,
którajestrównaliczbiebitówdodatkowejinformacjipotrzebnejdoopisaniatego
mikrostanuprzyzałożeniu,żewszystkiemikrostanywmakrostaniejednakowo
prawdopodobne.WykorzystującentropięinformacyjnąShannona,uogólnioną
miaręignorancjiI
qmożnazdefiniowaćnastępująco(Gell‐Mann,Lloyd2004:397):
I
q
1-
ª
«
¬
¦()
r
P
r
q
-
1
º
»
¼
l(
q
-
1
),
gdzie:Proznaczagruboziarnisteprawdopodobieństwoopisującestanpojedyn-
czegoelementurwchodzącegowskładsystemu.Gdyparametrignorancjiq
osiąga1,miaraignorancjiredukujesiędozdefiniowanejwcześniejentropiiin-
formacyjnejShannona.Miaraignorancjijestszczególnieużytecznadoopisu
systemówzłożonych,funkcjonującychnakrawędzichaosuiczęstospotykanych
wekonomii(Gell‐Mann,Lloyd2004).
Wprzyrodziepowszechniewystępująstrukturydyssypacyjneostanachsta-
cjonarnychdalekichodrównowagi.Wtakichsystemachwystępujeentropia
nieekstensywnainieaddytywna.Oznaczato,żeniezależyonaodwielkości
układuaniniejestsumąwartościobliczonejdlawszystkichpodsystemów.En-
tropiacałkowitajestwtedysumąprodukcjientropiiwsamymsystemieijejwy-
mianyzotoczeniem.Dopływujemnejentropii(negentropii)zotoczeniamoże
wtedykompensowaćjejpowstawaniewewnątrzsystemu.Wstanachdalekich
odrównowagipowstająuporządkowanestruktury,wktórychzachodządłu-
gookresowekorelacje,apowstającezjawiskacechujedługookresowapamięć.
Wsystemachdyssypacyjnychnakładającesięnasiebieinterakcjeelementów