Лестница Живая информация
или
от Земли до Неба
Лествица


Синергетика - ключевые понятия


Синергетика использует два ключевых понятия: система и энтропия. Для "система" одно из лучших определений дал много лет назад академик П.К.Анохин: Системой можно назвать только такой комплекс избирательно вовлечённых компонентов, у которых взаимное действие и взаимоотношения принимают характер взаимоСОдействия компонентов на получение фиксированного полезного результата. Мы к этому определению добавляем ещё одно слово - «внешнего». Система отделяет себя от окружающего и как единое целое взаимодействует с окружающим миром. Система всегда имеет цель своей деятельности - фиксированный полезный результат. То есть компоненты системы взаимодействуют и объединяются не "от чего-то" или "потому, что", а "для чего-то": для достижения общей цели. Взаимодействие - это двусторонний обмен частичками (веществом), энергией, информацией между системой и окружением. Для избежания путаницы необходимо обратить особое внимание читателя на то, что здесь термин «информация» используется в своём классическом смысле, а не по аналогии с информационным полем – это как раз причина неудачности термина «информационное поле». Для нас важен обмен информацией. Открытая система обменивается информацией с окружающим миром.

Дать чёткое определение энтропии достаточно сложно, если совсем кратко, то это мера хаоса в системе. В науке часто используют две дополнительные величины: энтропия S и информация I. Само определение таково, что убывание информации равно приращению энтропии/хаоса и наоборот. На практике для обеих величин используется только изменение: dS и dI. Как эти величины вводятся? S и I определяются через логарифм числа состояний в системе, а что это такое, поясним на примере.

Возьмём, допустим, язык, точнее отдельный текст и буквы в нём. Текст ведь не случайный набор букв, а некоторая их последовательность. Буквы слагаются в текст по определённым законам или правилам, но нам сейчас важны не правила, а общая картина. Можно измерить/посчитать вероятность каждой буквы в языке, вероятность двухбуквенных сочетаний; можно и 3-х, 4-х и более буквенных сочетаний. Компьютер нам легко сгенерирует "текст" с учётом этих вероятностей. Вот примеры


Условия получения фразы
Фраза
Равная вероятность всех букв алфавита и интервала между словами
СУХЕРРОБЬДЩ ЯЫХВУИ ЮАЙЖТЛФВНЗАГФО ЕНВШТУР ПХГБКУЧТЖЮ
Учтены вероятности отдельных букв и пробелов между словами
ЕЫНТ УИЯБЬА ОЕРВ ОДНГ ЬУЕМЛОЛЙКЗБЯ ЕВНТША
Учтены вероятности 4-х буквенных сочетаний
ВЕСЕЛ ВРАТЬСЯ НЕ СУХОМ И НЕПО И КОРКО

Но что есть учёт 2-х, 3-х и более буквенных сочетаний. Это обобщённая мера правил языка. Ведь когда мы пишем или читаем любой текст, мы исправляем ошибки. Каждой букве своё место и если буква пропущена или ошибочно написана – мы легко можем это исправить. Реальный отрывок текст – достаточно сильно упорядоченная система. Заменить одну букву на другую почти невозможно – чаще меняют слово целиком. В сгенерированном тексте с равновероятным случайным набором символов для любой произвольно выбранной буквы самое большое число возможных состояний. Любая буква может быть в любом месте текста, две любые буквы можно без последствий поменять местами. Полная свобода. По мере учёта вероятностей одно, двух, трёх и более буквенных сочетаний "свобода" букв быть в любом месте текста постепенно уменьшается. Тем самым для наших букв уменьшается и число возможных состояний. Число состояний обозначается Р. Энтропия и информация определяются по следующим сходным формулам: S=klnP - формула Больцмана для термодинамической энтропии. I=log2Р - формула Шеннона. Ещё формула интересна тем, что содержит определение бита - "логарифм состояний по основанию 2": log2(2)=1 бит.

Думаю читатель согласится, что без "внешнего упорядующего начала", "текстописатели" и их тексты только увеличивают свою хаотичность. Сперва это "потеря высокого стиля" и "бульварщина". Потом СМС-ный сленг "дык, ок, плз". Ну а в пределе обезьяна за клавиатурой, и кто-то доказывает, что она может написать "Войну и мир".


Продолжение следует...                                                                                 infoobraz@mail.ru