Найти в Дзене

Что такое энтропия и с чем ее можно употреблять на практике?

Я НЕ РАЗ СТАЛКИВАЛСЯ С ТЕМ, ЧТО МНОГИЕ,ДАЖЕ ДОСТАТОЧНО ОБРАЗОВАННЫЕ ЛЮДИ, ПЛОХО ПОНИМАЮТ СУТЬ ТЕРМИНА "ЭНТРОПИЯ". Современная наука далеко продвинулась в толковании явлений, связанных с энтропией. Классическое его понимание было связано с термодинамикой. Теперь принято, что информационная энтропия (которая является обобщением термодинамической) это степень упорядоченности любой системы, мера беспорядка, хаоса. И чем выше беспорядок, тем, соответственно, выше энтропия. И наоборот. В изолированной системе энтропия не может уменьшаться. Если говорить совсем простыми словами, то система – это нечто организованное, то, что имеет свою структуру, а изолированной можно назвать систему, на которую не оказывается воздействие извне (хотя совсем уж независимую систему найти трудно, так как все предметы и объекты друг с другом взаимодействуют, но это детали). Энтропия всегда растет. И именно из-за действия энтропии, как предполагается, время не может идти назад, хотя в физике не существует то

Я НЕ РАЗ СТАЛКИВАЛСЯ С ТЕМ, ЧТО МНОГИЕ,ДАЖЕ ДОСТАТОЧНО ОБРАЗОВАННЫЕ ЛЮДИ, ПЛОХО ПОНИМАЮТ СУТЬ ТЕРМИНА "ЭНТРОПИЯ". Современная наука далеко продвинулась в толковании явлений, связанных с энтропией. Классическое его понимание было связано с термодинамикой. Теперь принято, что информационная энтропия (которая является обобщением термодинамической) это степень упорядоченности любой системы, мера беспорядка, хаоса. И чем выше беспорядок, тем, соответственно, выше энтропия. И наоборот. В изолированной системе энтропия не может уменьшаться. Если говорить совсем простыми словами, то система – это нечто организованное, то, что имеет свою структуру, а изолированной можно назвать систему, на которую не оказывается воздействие извне (хотя совсем уж независимую систему найти трудно, так как все предметы и объекты друг с другом взаимодействуют, но это детали). Энтропия всегда растет. И именно из-за действия энтропии, как предполагается, время не может идти назад, хотя в физике не существует точного закона, постулирующего, что время обязательно должно идти только вперед. Если время пойдет назад, то все явления и вещи начнут сами по себе магическим образом упорядочиваться: разлетевшиеся бумаги сложатся ровной стопочкой, разбитый стакан соберется в целый без единой трещины, люди начнут молодеть. Повернуть время вспять значит упорядочить систему, то есть нарушить второй закон термодинамики.А упорядочить можно, только совершая работу извне. Нет, разбитый стакан, конечно, можно склеить в целый, и дома можно сделать уборку, однако при этом придется затратить какую-то часть энергии, и никакого нарушения "второго начала"в итоге не выйдет. Самое главное, что ЭНТРОПИЮ МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ для наблюдения за состоянием любой сложной системы. Измерить абсолютное значение ЭНТРОПИИ практически невозможно, хотя существует знаменитая формула ШЭНОНА. Слишком много надо измерить, что невозможно на практике. Кроме того, измерение всегда связано с внешним воздействием, что подразумевает нарушение замкнутости наблюдаемой системы. Поэтому, удобно рассматривать энтропию комплексной системы, состоящей из двух компонентов: наблюдаемой системы и внешнего (их) наблюдателя(ей) (например, датчики, измерительные приборы, эксперты и т.п.). В результате постоянного наблюдения(МОНИТОРИНГА) внешние наблюдатели могут прогнозировать состояние системы на некоторый отрезок времени вперед.А, затем, сравнивать прогнозное значение с измеренным при мониторинге. Если комплексная система, более или менее,упорядочена (низкая энтропия), то прогнозы будут достаточно точными и, путем статистической обработки последовательности результатов мониторинга, можно оценить динамику энтропии. То есть, если точность и достоверность прогнозов уменьшается , то можно говорить, что энтропия комплексной системы растет. Если увеличивается, то энтропия уменьшается (конечно, благодаря совершенной извне работе). И тут очень важно понять, что равновесное состояние системы - это, когда поддерживается энергетический баланс с внешней средой, соответствует колебанию динамики энтропии (производной) вблизи нуля. Если статистически значим уход от нуля - система теряет равновесие и должны приниматься соответствующие управленческие решения, чтобы за счет внешнего воздействия вернуть ее обратно. Хорошо управляемая сбалансированная система относительно быстро в такое состояние возвращается или находит новое равновесие, соответствующее новому состоянию внешней среды или изменению внутренних параметров самой системы. Но бывают ситуации, когда найти новое равновесное состояние невозможно. Тогда система становится неустойчивой. И ее жизненный цикл заканчивается . Все сказанное имеет настолько общий характер, что НИКОМУ и НИКОГДА (пока) не удалось опровергнуть это утверждение. Другими словами ВТОРОЕ НАЧАЛО - это самый общий закон природы. Можно сказать, данный нам создателем. Как ни странно, очень практичный, поскольку позволяет своевременно и правильно управлять сложными системами, прогнозировать их состояние, и, экономить очень много средств на проверку гипотез о ВЕЧНОМ ДВИГАТЕЛЕ(в широком смысле). Хороший пример для практики. Транспортные системы относятся к классу сложных человеко-машинных (эргатических) систем. Управлять и оценивать их состояние очень сложно на практике. Но существует такая наука "СИНЕРГЕТИКА", которая изучает неравновесные состояния нелинейных систем, принципы которой основаны на термодинамике и теории информации, которая появилась в середине прошлого века (Hagen, Пригожин и др.). В предлагаемой заметке обсуждается как можно успешно использовать достижения этой науки. Для транспортных систем,особенно!!