Владимир Булыгин - В сути вещей
Жизнь – это высокоустойчивое состояние вещества, использующее для выработки сохраняющих реакций информацию, кодируемую состояниями отдельных молекул.
Это «сохраняющих реакций информацию» можно понимать и как «сохранять реакцию», чтобы иметь возможность предвидеть эту реакцию.
3.3. Как же без энтропии!
Когда в товарищах согласья нет,
На лад их дело не пойдет,
И выйдет из него не дело, только мука.
Однажды Лебедь, Рак, да Щука
Везти с поклажей воз взялись,
И вместе трое все в него впряглись;
Из кожи лезут вон, а возу все нет ходу!
Поклажа бы для них казалась и легка:
Да Лебедь рвется в облака,
Рак пятится назад, а Щука тянет в воду.
Кто виноват из них, кто прав, – судить не нам;
Да только воз и ныне там.
Он и ныне там, поскольку имеет место быть разнонаправленность усилий. … Энтропия целого может быть равна нулю, несмотря на то, что энтропия ее частей может быть максимальна. Или, в более общей формулировке, энтропия целого может не изменяться, даже если энтропии частей изменяются. … Так же как и целое может не изменяться, даже если изменяются ее части: «А = В, если С», но возможно, также и «А = U, если L».
Вообще, различают три вида энтропии:
Энтропия Клаузиса – число, пропорциональное той части энергии, которую нельзя превратить в работу (деградация энергии).
Энтропия Больцмана – число, характеризующее наиболее вероятное состояние молекулярной системы (положение и направленность усредненной молекулы, которой она стремится быть).
Энтропия Шеннона – число, характеризующее разнообразие возможных исходов и нормированное единицей в случае максимума этого разнообразия и нулем в случае, если неопределенности в отношении возможных исходов не существует.
Известно, что любое замкнутое однозначное преобразование стремится к своему равновесному состоянию (равновесно то, что не порождает новых состояний). А что это (безвозвратные потери разнообразия до некоторого минимального значения), как не энтропия Клаузиса?! С другой стороны, неопределенность любого изменения (было одним и стало …) может быть оценена энтропией Шеннона.
3.4 Диалоги. Из переписки
Здравствуй, Таня!
Мысленный эксперимент. Допустим, приземлились на некой планете и, допустим, там нашли шар. Этот шар состоит не из углерода и даже не из кремния. Он умеет лишь менять свой цвет с красного на синий или с синего на красный. Причем, нами было замечено, что он всегда краснеет, когда мы говорим или думаем истину (например, когда указываем на скафандр и говорим, что это скафандр) и синеет, когда лжем (например, когда указываем на скафандр и говорим, что это гороховый суп).
Можно ли в этом случае сказать, что этот шар живой? Думаю, что так сказать об этом шаре можно. Шар живой (по крайней мере в первом приближении).
Существенно в этом мысленном эксперименте то, что он не имеет никакого ДНК, не питается, не делает себе подобного, ни делает ничего из того, что мы обычно связываем с понятием «жизнь».
Допустим, этот шар правильно комментировал наши мысли в 1000 случаев. Теперь усложним эксперимент. Если ответы (этого чего-то) транслирует какой-то человек и предоставлено правильных ответов в два раза больше, то можно ли сказать, что ЭТО думает? Современные компьютеры позволяют получать правильные ответы на гораздо большее число заданных вопросов.
Если количество правильных ответов не является единственным критерием живого, то тогда что еще нужно, чтобы мы ЭТО причислили к живому? Ответ, как не удивительно, весьма прост! Если ЭТО выявляет эти закономерности само, то мы его причисляем к живому, а если же не само, то кто-то или что-то в НЕГО эти знания ранее вложил.
Итак, жизнь – это выявление закономерности и использование уже выявленных для поиска других закономерностей. Так организм «растет».
Этот вывод очень схож с формулировкой жизни, которую дал Шредингер. «Организм извлекает упорядоченность из окружающей среды, отрицательная энтропия – это то, чем организм питается». Только Шредингер говорит об энтропии Клаузиса – о жизни как о чем-то обратном по отношению к деградации энергии. … Если же в его определении заменить «упорядоченность» на «закономерность» и рассматривать информационный аспект как главный, то мой вывод в этом случае будет совпадать с формулировкой известного физика.
Здравствуйте, Вячеслав!
На стр. 27 «Введение в кибернетику» нашел пример: упр. 1. Если операнды – положительные числа 1, 2, 3, 4 и действует оператор «прибавить к данному числу три», то преобразование имеет вид:
1 2 3 4 – операнд (верхняя строчка)
4 5 6 7 – образ (нижняя строчка)
Имеем, согласно формату любой закономерности: «если из операнда, при воздействии на него оператора, следует только образ и ничто иное, то образ – то же самое, что операнд, при воздействии на операнд оператора».
образ = операнд, если оператор:
4 = 1, если +3
5 = 2, если +3
6 = 3, если +3
7 = 4, если +3
Это преобразование однозначно, но не замкнуто. Так вот, живое то, что ищет такого рода (образ = операнд, если оператор) закономерности и, используя уже найденные, находит другие, более сложно устроенные. Так живое «растет».
Любопытно еще вот что. … Для простоты рассуждений возьмем этот же пример и усилим его в том смысле, что рассмотрим только один переход. Поскольку это единственный переход, то он по определению (если рассматривать переход типа: А → не-А) не замкнут.
1 – операнд (верхняя строчка)
4 – образ (нижняя строчка)
Но, если вместо операнда подставить «операнд, при воздействии на операнд оператора», получим замкнутый переход:
1, если +3 (операнд)
4 (образ)
Либо, что то же:
4 (операнд)
1, если +3 (образ)
Общий вывод таков: то, что выражено через тождество – замкнуто!Здравствуйте, Владимир!
Я понимаю, что от того, в какой системе понятий и, соответственно, определений осуществлять мышление, будут зависеть и возможности в достижении того или иного результата.
Пока китайцы не перешли на английский язык, их познания в технических науках были весьма скромны. Китайский язык по своей конструкции ограничивает возможности иерархического и технического мышления. Языки программирования тоже отличаются возможностью в получении эффективного программного обеспечения. Мне кажется очевидным, что количество уровней иерархии в системе логических понятий является основной трудностью построения эффективного компьютерного мышления.
Совершенно с Вами согласен, что выявление закономерностей, описание этого процесса, описание формирования иерархии закономерностей может дать ключ к пониманию процесса зарождения жизни и развития многообразия ее форм.
Здравствуйте, Вячеслав!
В главе 6 «Упорядоченность, неупорядоченность и энтропия» Шредингер пишет [11]:
1 «Что является характерной чертой жизни? Когда мы говорим про кусок материи, что он живой? Когда он продолжает «делать что либо», двигаться, обмениваться веществом с окружающей средой и т. д., – и все это в течение более долгого времени, чем по нашим ожиданиям мог бы делать неодушевленный кусок материи при подобных же условиях. Если неживую систему изолировать или поместить в однородные условия, всякое движение, обычно, очень скоро прекращается. … Достигнуто неизменное состояние, в котором не возникает никаких заметных событий. Физик называет это состоянием термодинамического равновесия или «максимальной энтропией»».
2. И там же [11]: «Так и живой организм непрерывно увеличивает свою энтропию – или, говоря иначе, производит положительную и таким образом приближается к опасному состоянию максимальной энтропии, которое представляет собой смерть. Он может избегать этого состояния, т. е оставаться живым, только путем постоянного извлечения из окружающей его среды отрицательной энтропии, которая представляет собой нечто положительное, как мы сейчас увидим. Отрицательная энтропия вот то, чем организм питается».
2 И еще [11]: «Изолированная система или система в однородных условиях (которые для наших рассуждений лучше включить как часть рассматриваемой системы) увеличивает свою энтропию и более или менее быстро приближается к инертному состоянию максимальной энтропии. Мы узнаем теперь в этом основном законе физики естественное стремление вещей приближаться к хаотическому состоянию (то же самое стремление, которое выявляется у книг в библиотеке или у стопок бумаг и рукописей на письменном столе), если мы не препятствуем этому».
3 И у него же [11]: «Таким образом, средство, при помощи которого организм поддерживает себя постоянно на достаточно высоком уровне упорядоченности (= достаточно низкому уровню энтропии), в действительности состоит в непрерывном извлечении упорядоченности из окружающей среды».
4 Теперь сравним с выводами науки об управлении из «Введение в кибернетику» – на стр. 39 читаем [2]: «Предположим для определенности, что мы имеем преобразование U
