evan_gcrm (evan_gcrm) wrote,
evan_gcrm
evan_gcrm

Category:

Энтропию системы связали со степенью сжатия информации



Оценка энтропии и свободной энергии являются ключевыми в термодинамической характеристике моделируемых систем.
Чтобы ухватить основные термодинамические свойства системы, достаточно знать две функции:
Энтропию системы.
Где, энтропия измеряет упорядоченность элементов системы.

Энтальпию системы.
Где, энтальпия измеряет энергию, которая необходима для поддержания ее структуры.



Чтобы оценить энтальпию, достаточно знать силу взаимодействия между компонентами системы, поэтому с вычислением этой функции обычно проблем не возникает.
В то же время, для вычисления энтропии необходимо найти вероятности, с которыми реализуются все возможные микросостояния системы (например, различные способы сворачивания белка). С увеличением размера системы сложность этой задачи быстро растет, и для больших систем ее не могут решить даже современные суперкомпьютеры.

Группа исследователей разработала метод, с помощью которого можно быстро и точно оценить энтропию системы, не прибегая к дополнительным соображениям.
В своей работе "Universal and Accessible Entropy Estimation Using a Compression Algorithm", исследователи отображали систему в одномерную строку, рассчитывали степень, до которой ее можно сжать без потерь, и отображали полученное значение в энтропию.

Энтропия системы пропорциональна степени, до которой можно без потерь сжать строку символов, полностью описывающую заданную конфигурацию.

Грубо говоря, чем больше энтропия системы, тем сложнее в ней выделить какие-либо закономерности; если же таких закономерностей нет, «ужать» информацию о системе без потерь невозможно.

Для проверки предложенного метода физики рассмотрели системы, для которых энтропию можно рассчитать аналитически.
Во всех этих случаях полученная энтропия отличалась от точного значения всего на несколько процентов (не считая постоянного сдвига):


Сравнение энтропии, рассчитанной алгоритмом для разных температур:
(a) с точной энтропией для четырехуровневой системы,
(b) модели Изинга на квадратной решетке,
(c) модели Изинга на треугольной решетке,
(d) цепочки с фиксированными концами.


/Источник/




Tags: Информация, Наука
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Кто ты?

    Дом - это не где ты, Дом - это кто ты. /Источник/ Выбери три дома. Это мой дом. Дом - это ты сам. Архитектура на подкорке. Дом,…

  • Субъект

    Центром психоаналитического знания является знание о субъекте - такой формации человека, которая возникла в Новое время. Эта структура…

  • Причины прямохождения

    В развитие темы: Прототип - водная обьезьяна. Порой кажется, что палеоантропологами уже всё выкопано, описано и разложено по полочкам, и время…

promo evan_gcrm march 28, 2018 19:35 141
Buy for 30 tokens
Основополагающим элементом, основным двигателем всей жизни, является репликатор. Скопированная информация - это и есть «репликатор». На Земле первый репликатор довольно бесспорный - это гены, или информация, закодированная в молекулах ДНК. Точнее это первый репликатор, о котором мы знаем.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments