Обсуждение на trv-science-ru
http://trv-science-ru.livejournal.com/107953.html?view=1275825
Мои записи.
Jan. 28th, 2012 at 1:28 PM:
В настоящей момент я веду обсуждение на everything-list (преимущественно с физиками) является ли информация базовой физической величиной или нет
http://groups.google.com/group/everythin
Как оказалось, многие современные физики полагают, что ответ да в смысле, что информация тождественна энтропии. Например цитата от проф. Russell Standish
“Evgenii, while you may be right that some physicists (mostly experimentalists) work in thermodynamics without recourse to the notion of information, and chemists even more so, it is also true that the modern theoretical understanding of entropy (and indeed thermodynamics) is information-based.
This trend really became mainstream with Landauer’s work demonstrating thermodynamic limits of information processing in the 1960s, which turned earlier speculations by the likes of Schroedinger and Brillouin into something that couldn’t be ignored, even by experimentalists.
This trend of an information basis to physics has only accelerated in my professional lifetime – I’ve seen people like Hawking discuss information processing of black holes, and we’ve see concepts like the Beckenstein bound linking geometry of space to information capacity. David Deutsch is surely backing a winning horse to point out that algorithmic information theory must be a foundational strand of the “fabric of reality”. ”
Было бы интересно узнать, что говорят на эту тему российские физики.
Jan. 28th, 2012 02:30 pm (UTC):
Хорошее разделение. На everything-list как раз больше атрибутивистов. Я сам ближе ко второй точке зрения, однако здесь остается непонятным как кибернетические системы возникают, и что собственно говоря они представляют. Скажем у Jeffrey Gray есть высказываение, что биология по сути дела это физика + законы кибернетики. Однако соотношение между физикой и обратной связью остается непонятным.
В этом отношении есть два модных термина – первое emergence, emergent properties, то есть скажем информация как раз возникает (прадва не очень понятно как). Второй термин идет от философов, но мне кажется, что он близок к emergence: supervenience. Здесь информация вытекает из физических свойств (опять же не очень понятно как).
Jan. 29th, 2012 02:03 pm (UTC):
Мне действительно нравится сливной бачок, как пример. В настоящий момент я рассматриваю следующую последовательность
камень – сливной бачок – автоматическая дверь – беспилотный автомобиль – бактерия
Обратите внимание, что разница с камнем не так очевидна, поскольку в определенном смысле его также можно рассматривать как кибернетическую систему, перерабатывающую информацию, см. например
http://blog.rudnyi.ru/2011/02/rock-and-information.html
Пока у меня не получается дать четкий ответ, что собственно говоря меняется в этой цепочке.
В определении Корчмарюка меня смущает слово целесообразность, поскольку она предполагает наличие цели. Однако я не уверен, что даже у бактерии есть цель, не говоря уже о сливном бачке.
Jan. 29th, 2012 05:18 pm (UTC):
Вы считете, что сливной бачок и бактерия функционируют именно потому, что у них есть цель?
С другой стороны, также можно сказать, что цель камня – это реагирование на окружающие воздействия. Например, когда вы садитесь на камень, то в нем соотвествующим образом возникают напряжения, чтобы результирующая сила оказалась равной нулю. Почему это не подходит как цель?
Jan. 28th, 2012 03:53 pm (UTC):
Re: надо бы определение дать что ли сначала…
Это конечно. Логика, которую можно увидеть, у физиков-»атрибутивистов» следующая. Шеннон дал формальное определение информации и ввел понятие информационная энтропия, которая оказалось похожим на выражение для энтропии в статистической термодинамике. Далее некоторые физики посмотрели на все это и сказали, что отсюда следует, что информация и энтропия одно и тоже. Похоже, что это произошло таким образом.
Jan. 29th, 2012 02:11 pm (UTC):
«Информация физической сущностью не является, она абстрактна и нематериальна.»
Здесь как раз хотелось бы понять, как в материальном мире образуются абстрактные и нематериальные понятия.
Jan. 29th, 2012 02:25 pm (UTC):
Я стараюсь читать умные книги. Вот если говорить про термодинамику, недавно читал Thermodynamics: A Dynamical Systems Approach by Haddad, Chellaboina, Nersesov и даже отзыв написал
http://blog.rudnyi.ru/2010/05/thermodyn
Ваш однако выразили вашу точку зрения не очень понятено. Считаете ли вы, что информация тождественна термодинамической энтропии? Если можно, что дайте пожалуйста ответ как физик, и не как философ.
Jan. 29th, 2012 05:27 pm (UTC):
Я процитирую два ваших утверждения из первого ответа:
«А на пальцевом уровне, есть несколько независимых определений энтропии. Одно из этих определений – информационное. Можно доказать, что в случае с термодинамикой эти определения взаимозаменяемы.»
«Лично мне кажется, что информация (как субъективное понятие, а не как математический объект) – очень удобный объект для моделирования реальности.»
Про какое из них вы говорите «Как физик я уже его дал.»
Не могли бы вы пожалуйста более четко ответить, можно ли из термодинамической энтропии объекта определить информацию, содержащуюся в объекте (или соотвественно из информации термодинамическую энтропию)? Мне ваша личная точка зрения пока еще остается непонятной.
Jan. 29th, 2012 06:57 pm (UTC):
Могу ли я восприять ваш ответ таким образом, что информация и термодинамическая энтропия однозначно связаны между собой? Если да, то меня волнует следующий практический вопрос. Давайте возьмем жесткий диск, или флешку, или DVD. Можно ли определить информационную емкость этих устройств из термодинамической энтропии этих устройств? Или соотвественно, термодинамическую энтропию устройств из информационной емкости? Был бы признателен за помощь в решении такого вопроса от настоящего физика.
Jan. 30th, 2012 07:37 pm (UTC):
Я начал эту дискуссию, чтобы лучше понять, что понимают физики под информацией. Я согласен с вами, что следовало бы сказать, что есть как минимум два разных терминима ифнормация: в физике и в информационных технологиях. К слову сказать, я пока еще так и не дошел даже до такого впроде бы естественного утверждения на everything-list. Там пока информации в информатике отказывают право на существование самой по себе, говорится, что это обязательно должно быть связано с информацией из физики.
В целом позицию граждан на everything-list можно понять, поскольку если сказать, что существует два разных термина информация, возникает вопрос, что же тогда обозначает информация в физике и откуда этот термин туда пришел.
Я бы согласился, что термодинамика дает предел на количество записиваемой информации через kT, однако применение даже этого утверждения приводит к проблемам. Например, вы пишите, что информация связана с количеством состояний. Оно больше всего в газе (энтропия газа больше энтропии кристалла). Не уверен однако, что предложение хранить информацию в газе является удачным. С другой стороны вы также упомянули про негоэнтропию – информацию должна расти в противоположную строну. Здесь тогда можно рассмотреть тело при абсолютному нуле. Количество состояний там нуль (или близко к нулю). Откуда же там возьмется информация?
Я недавно читал одну книгу про энтропию от гуманитариев
Arnheim, Entropy and Art: An Essay on Disorder and Order
Книга на удивление оказалось очень достойной, я приведу одну цитату, которая по-моему неплохо характеризует состояние мысли в области энтропия, хаос и информация:
“The absurd consequences of neglecting structure but using the concept of order just the same are evident if one examines the present terminology of information theory. Here order is described as the carrier of information, because information is defined as the opposite of entropy, and entropy is a measure of disorder. To transmit information means to induce order. This sounds reasonable enough. Next, since entropy grows with the probability of a state of affairs, information does the opposite: it increases with its improbability. The less likely an event is to happen, the more information does its occurrence represent. This again seems reasonable. Now what sort of sequence of events will be least predictable and therefore carry a maximum of information? Obviously a totally disordered one, since when we are confronted with chaos we can never predict what will happen next. The conclusion is that total disorder provides a maximum of information; and since information is measured by order, a maximum of order is conveyed by a maximum of disorder. Obviously, this is a Babylonian muddle. Somebody or something has confounded our language.”
RSS