Энтропия и сложность для чайников

Обсуждение научных вопросов всеми зарегистрированными пользователями
Аватара пользователя
Пафнутий
Участник
Сообщения: 1606
Зарегистрирован: 31 янв 2019, 00:07
Поблагодарили: 78 раз

Энтропия и сложность для чайников

Сообщение Пафнутий » 22 сен 2019, 11:47

Сергей писал(а):
22 сен 2019, 10:40
Ты говоришь, что запрещает.

Я такого не говорю.

Сергей
Пользователь
Сообщения: 214
Зарегистрирован: 22 июл 2019, 10:33
Поблагодарили: 1 раз

Энтропия и сложность для чайников

Сообщение Сергей » 22 сен 2019, 11:59

Пафнутий писал(а):
22 сен 2019, 11:47
Сергей писал(а):
22 сен 2019, 10:40
Ты говоришь, что запрещает.

Я такого не говорю.
Именно это ты и говоришь. Если закон запрещает усложнение, он запрещает любое усложнение,хоть само, хоть не само.
 

Аватара пользователя
Пафнутий
Участник
Сообщения: 1606
Зарегистрирован: 31 янв 2019, 00:07
Поблагодарили: 78 раз

Энтропия и сложность для чайников

Сообщение Пафнутий » 22 сен 2019, 12:16

Сергей писал(а):
22 сен 2019, 11:59
 Если закон запрещает усложнение, 
 

Он не запрещает усложнение, он запрещает самоусложнение

Аватара пользователя
Victor N
Участник
Сообщения: 509
Зарегистрирован: 12 мар 2019, 18:01
Поблагодарили: 8 раз

Энтропия и сложность для чайников

Сообщение Victor N » 22 сен 2019, 14:15

Пафнутий писал(а):
22 сен 2019, 10:39
Victor N писал(а):
22 сен 2019, 10:05
Что более упорядочено, отдельные элементы или они же в виде сложных молекул?

А при чем здесь я? В том, что белок сложнее аминокислот по-моему ни у кого сомнений нет, и никогда не было (ну, кроме Вас mocking ).

Дорогой друг!

Во первых, я говорил об упорядоченности. И вы тоже!
Пафнутий писал(а):
21 сен 2019, 16:01
Самой большой сложностью обладают неупорядоченные системы.

Так что же у нас более упорядоченно,
отдельные элементы или созданные из них молекулы?

Если вы определение упорядоченности знаете, – ответ очевиден.


Я же не понимаю, почему вы решили, что при расщеплении пищи её сложность снижается.

При расщеплении молекулы становятся менее упорядоченными. Разве не так?
Из ваших же слов следует, что сложность этой системы должна расти.

Т.е. вы сами себе противоречите. Кент Ховинд вас подвел? :smile:

Пафнутий писал(а):
22 сен 2019, 10:39
Если Вам хочется спорить с очевидным, ну пожалуйста, посчитайте количество атомов в белке и в аминокислоте. Почувствуйте разницу.

Ну раз вы настаиваете, давайте посчитаем.

Никто не сомневается, что молекула белка сложнее по Колмогорову чем любая из аминокислот в ее составе. Это очевидно.


Но вопрос стоит иначе:

что сложнее, молекула белка целиком, или разделённая на аминокислоты?

И не забывайте, что мы рассматриваем не абстрактную молекулу, а термодинамическую систему, допустим из одной молекулы. Об этом – ниже.

Пафнутий писал(а):
22 сен 2019, 10:39
Или сравните белок с входящими в него аминокислотами по отдельности. Описание белка всегда будет больше за счет дополнительных связей между аминокислотами.

Поскольку я от вас никак не дождусь методики, предложу свою.

Для простоты давайте рассмотрим термодинамическую систему из одной молекулы воды в сосуде.

Чтобы оценить сложность по Колмогорову, нам надо иметь цифровое описание этой системы.

Для простоты считаем что молекула воды – жесткая пространственная структура.

Какие данные нам надо знать об этой ТД-системе?

Очевидно, линейные координаты центра тяжести молекулы, т.е. где она находится внутри сосуда. Это три параметра.
Кроме того – как она движется. Это еще шесть параметров – вектор линейной и вектор угловой скорости.

Итого 9 числовых параметров. Допустим, каждый по 4 байта.
И плюс описание самой молекулы: достаточно трех байт H2O.
(здесь как раз все связи и учтены!)
Итого 9*4+3=39 байт

А теперь составим аналогично описание ТД-системы из двух атомов водорода и одного атома кислорода.

Для простоты мы не учитываем спин! Хотя это неправильно. Но мы упрощаем задачу.

По каждому атому в сосуде нам надо иметь 6 параметров – три координаты и вектор скорости. На каждый по 4 байта!
Ну и типы атомов указать – опять три байта: H,H,O

Итого: 6*3*4+3=75 байт.

Итак, видим, что Колмогоровская сложность ТД-системы из одной молекулы воды значительно ниже, чем из трех её атомов по отдельности. Даже если мы не учитываем спин!

Ошибки? Возражения?

То же самое будет с белковыми молекулами и составляющими их аминокислотами.
К-сложность ТД-системы из аминокислот будет выше, чем К-сложность ТД-системы из одной молекулы, состоящей из этих аминокислот.

Теперь подумайте что у вас из-за этого полетит в трубу…

Пафнутий писал(а):
22 сен 2019, 10:39
С чего такие выводы? Как раз в комогоровской сложности не понимаете Вы. Вы же говорите, что сложность и упорядоченность это одно и то же. А это противоположные вещи. Чем больше упорядоченность, тем ниже сложность.

Я не говорил, что сложность и упорядоченность – одно и то же!
В некоторых случаях они имеют один знак.
Повышение К-сложности может сопровождаться ростом упорядоченности.
Пример я уже приводил – так постоянно происходит при разработке программ.

А в других случаях у них будет разный знак.
Вот пример с молекулами только что приведен.
При расщеплении молекулы КС системы повышается, а упорядоченность снижается.

Так вот именно упорядоченность имеет обратную связь с энтропией.
Пример с остывающим чайником это показывает наглядно.

Еще раз передайте привет вашему Кенту Ховинду :smile:


Пафнутий писал(а):
22 сен 2019, 10:39
Половина того, что Вы написали к моему тексту вообще не относится, это Ваши домыслы. А вторая половина - это противоречия Ваших домыслов с термодинамикой.

Только вот где они, противоречия? Вы их не указали пока.

Сергей
Пользователь
Сообщения: 214
Зарегистрирован: 22 июл 2019, 10:33
Поблагодарили: 1 раз

Энтропия и сложность для чайников

Сообщение Сергей » 22 сен 2019, 17:19

Пафнутий писал(а):
22 сен 2019, 12:16
Сергей писал(а):
22 сен 2019, 11:59
 Если закон запрещает усложнение, 
 

Он не запрещает усложнение, он запрещает самоусложнение
  censor Закон не может работать выборочно. Если закон запрещает самоусложнение, то и любой другой способ усложнения под запретом. Айдестенд? Невозможно обойти закон всего лишь сменив конструктора :rofl2:

Аватара пользователя
Пафнутий
Участник
Сообщения: 1606
Зарегистрирован: 31 янв 2019, 00:07
Поблагодарили: 78 раз

Энтропия и сложность для чайников

Сообщение Пафнутий » 23 сен 2019, 09:34

Сергей писал(а):
22 сен 2019, 17:19
  censor Закон не может работать выборочно. Если закон запрещает самоусложнение, то и любой другой способ усложнения под запретом. Айдестенд? Невозможно обойти закон всего лишь сменив конструктора :rofl2:

Он и не работает выборочно. Самоусложниться система никак не может, а вот помочь ей усложниться может каждый. Смотрите формулу Пригожина, первый член.

Сергей
Пользователь
Сообщения: 214
Зарегистрирован: 22 июл 2019, 10:33
Поблагодарили: 1 раз

Энтропия и сложность для чайников

Сообщение Сергей » 23 сен 2019, 11:53

Пафнутий писал(а):
23 сен 2019, 09:34
Сергей писал(а):
22 сен 2019, 17:19
  censor Закон не может работать выборочно. Если закон запрещает самоусложнение, то и любой другой способ усложнения под запретом. Айдестенд? Невозможно обойти закон всего лишь сменив конструктора :rofl2:

Он и не работает выборочно. Самоусложниться система никак не может, а вот помочь ей усложниться может каждый. Смотрите формулу Пригожина, первый член.
Первый член формулы Пригожина- повышение энтропии в системе, второй-сброс энтропии, третий-энтропия не меняется.
Второй  член- сброс энтропии и все виды  усложнения, в том числе и самоусложнение.
Ты умудрился сам себя опровергнуть . Правда здорово?
Так вот, Паф, если у тебя система замкнутая, что ты не делай, она  всегда будет возвращаться в точку термодинамического равновесия.
Если у тебя система открытая, то  можешь вмешиваться в ее состояние и система может сама создавать связи с внешней средой и своими подсистемами.
Видишь, как ты начудил со своим утверждением? Ты попытался ВНТ применить к открытым системам.

 

Аватара пользователя
Пафнутий
Участник
Сообщения: 1606
Зарегистрирован: 31 янв 2019, 00:07
Поблагодарили: 78 раз

Энтропия и сложность для чайников

Сообщение Пафнутий » 23 сен 2019, 14:20

Сергей писал(а):
23 сен 2019, 11:53
Первый член формулы Пригожина- повышение энтропии в системе, второй-сброс энтропии, третий-энтропия не меняется.
Второй  член- сброс энтропии и все виды  усложнения, в том числе и самоусложнение.
Ты умудрился сам себя опровергнуть . Правда здорово?
Так вот, Паф, если у тебя система замкнутая, что ты не делай, она  всегда будет возвращаться в точку термодинамического равновесия.
Если у тебя система открытая, то  можешь вмешиваться в ее состояние и система может сама создавать связи с внешней средой и своими подсистемами.
Видишь, как ты начудил со своим утверждением?

Не убедили.

Сергей писал(а):
23 сен 2019, 11:53
Ты попытался ВНТ применить к открытым системам.

Я ничего не пытался. Все давно сделано за нас.

Аватара пользователя
Пафнутий
Участник
Сообщения: 1606
Зарегистрирован: 31 янв 2019, 00:07
Поблагодарили: 78 раз

Энтропия и сложность для чайников

Сообщение Пафнутий » 24 сен 2019, 13:54

Извиняюсь, только сейчас увидел Ваш пост.

Victor N писал(а):
22 сен 2019, 14:15
Пафнутий писал(а):
22 сен 2019, 10:39


А при чем здесь я? В том, что белок сложнее аминокислот по-моему ни у кого сомнений нет, и никогда не было (ну, кроме Вас mocking ).

Дорогой друг!

Во первых, я говорил об упорядоченности. И вы тоже!

Я не говорил. Я сепульками не занимаюсь. Упорядоченность - это бесплатное никому не нужное приложение к понятию сложность.


Victor N писал(а):
22 сен 2019, 14:15
Я же не понимаю, почему вы решили, что при расщеплении пищи её сложность снижается.
Это плохо. -->

Пафнутий писал(а):
22 сен 2019, 10:39
А при чем здесь я? В том, что белок сложнее аминокислот по-моему ни у кого сомнений нет, и никогда не было (ну, кроме Вас :mocking: ).

Если Вам хочется спорить с очевидным, ну пожалуйста, посчитайте количество атомов в белке и в аминокислоте. Почувствуйте разницу.

Или сравните белок с входящими в него аминокислотами по отдельности. Описание белка всегда будет больше за счет дополнительных связей между аминокислотами.

Victor N писал(а):
22 сен 2019, 14:15
При расщеплении молекулы становятся менее упорядоченными. Разве не так?

Может быть. Вам видней, вы же специалист по сепулькам.  :ugeek:

Молекула распалась, сложность уменьшилась. Это имеет для нас значение. А стала ли она беспорядочной или порядочной при этом - пусть супульковеды подсчитывают, если хотят. Это все равно никому не интересно.

Victor N писал(а):
22 сен 2019, 14:15
Из ваших же слов следует, что сложность этой системы должна расти.

Не следует.

Victor N писал(а):
22 сен 2019, 14:15
Пафнутий писал(а):
22 сен 2019, 10:39
Или сравните белок с входящими в него аминокислотами по отдельности. Описание белка всегда будет больше за счет дополнительных связей между аминокислотами.

Поскольку я от вас никак не дождусь методики,

Вот методика -->

Пафнутий писал(а):
22 сен 2019, 10:39
Или сравните белок с входящими в него аминокислотами по отдельности. Описание белка всегда будет больше за счет дополнительных связей между аминокислотами.


Victor N писал(а):
22 сен 2019, 14:15
Итак, видим, что Колмогоровская сложность ТД-системы из одной молекулы воды значительно ниже, чем из трех её атомов по отдельности. Даже если мы не учитываем спин!


Как это молекула воды проще, чем атомы? :scratch_one-s_head: Вы либо заработались, либо у Вас какая-то извращенная фантазия.

В молекуле воды три атома и как минимум две связи. Сложность равна пяти. А в трех атомах только три атома. Сложность равна трем.



Victor N писал(а):
22 сен 2019, 14:15
Так вот именно упорядоченность имеет обратную связь с энтропией.

Она и с фазой Луны имеет связь :mocking: , хочешь, обратную, хочешь необратную, - какую душа пожелает. Сепульки вообще все на свете объясняют и со всем на свете имеют связь.


Википедия - Энтропия в классической термодинамике. Границы применимости понимания энтропии как меры беспорядка
...В этом случае наиболее вероятным состоянием, соответствующим минимуму свободной энергии, будет упорядоченное кристаллическое состояние, а совсем не «хаос», хотя в состоянии «хаоса» значение конфигурационной энтропии системы и ниже. (Термин «хаос» здесь понимается в смысле беспорядка — в наивном смысле. К хаосу в математическом смысле как сильно неустойчивой нелинейной системе это не имеет отношения, конечно.)


...Данный «беспорядок» вовсе не соответствует «беспорядку» в каком-либо другом понимании, например, информационному. Такая же ситуация возникает и в примере с кристаллизацией переохлаждённой жидкости, в которой образование структур из «хаотичной» жидкости идёт параллельно с увеличением энтропии.

То есть при образовании кристалла из переохлаждённой жидкости энтропия увеличивается с одновременным ростом температуры.


...Это неверное понимание энтропии появилось во время развития теории информации, в связи с парадоксом термодинамики, связанным с мысленным экспериментом так называемый «демона Максвелла».

Парадокс может быть разрешён при помощи теории информации. Для измерения скорости молекулы «демон» должен был бы получить информацию о её скорости. Но всякое получение информации — материальный процесс, сопровождающийся возрастанием энтропии. Количественный анализ показал, что приращение энтропии при измерении превосходит по абсолютной величине уменьшение энтропии, вызванное перераспределением молекул «демоном».


Victor N писал(а):
22 сен 2019, 14:15
Только вот где они, противоречия? Вы их не указали пока.

Указал. Упорядоченность - это сепульки. С помощью сепулек можно доказать любую галиматью.

Реальное значение имеет только понятие сложности, правильно рассчитанное (см. первую страницу) . Это сложность структур, заключающих в себе свободную энергию в системе. То есть это мера неустойчивости системы, мера невероятности каких-либо состояний.

Аватара пользователя
Пафнутий
Участник
Сообщения: 1606
Зарегистрирован: 31 янв 2019, 00:07
Поблагодарили: 78 раз

Энтропия и сложность для чайников

Сообщение Пафнутий » 24 сен 2019, 14:12

Вот смотрите, Виктор.

Прежде чем Вы сядете за написание очередных трактатов по сепульковедению, подумайте над такой вещью - каково определение сепулек, и в чем они хотя бы измеряются? И тогда у Вас сразу все прояснится в Вашей картине мира, уверяю Вас.

Есть понятие сложности, оно всем известно. В чем оно измеряется тоже всем известно. А вот сепульки - неизвестно что такое, и в чем измеряются.

Если Вы определите сепульки как количество связей в системе, то во-первых, непонятно, какое это имеет отношение к порядку, а во-вторых, с ростом сложности, - допустим, увеличением размера системы, - возрастет и количество Ваших сепулек... Ну и так далее. 

Аватара пользователя
Victor N
Участник
Сообщения: 509
Зарегистрирован: 12 мар 2019, 18:01
Поблагодарили: 8 раз

Энтропия и сложность для чайников

Сообщение Victor N » 24 сен 2019, 16:25

Пафнутий писал(а):
24 сен 2019, 14:12
Вот смотрите, Виктор.

Прежде чем Вы сядете за написание очередных трактатов по сепульковедению, подумайте над такой вещью - каково определение сепулек, и в чем они хотя бы измеряются? И тогда у Вас сразу все прояснится в Вашей картине мира, уверяю Вас.

Есть понятие сложности, оно всем известно. В чем оно измеряется тоже всем известно. А вот сепульки - неизвестно что такое, и в чем измеряются.

Если Вы определите сепульки как количество связей в системе, то во-первых, непонятно, какое это имеет отношение к порядку, а во-вторых, с ростом сложности, - допустим, увеличением размера системы, - возрастет и количество Ваших сепулек... Ну и так далее.

Мне представляется, что вы спорите со всем миром физики.
Ссылок на самом деле очень много. Я взял первые попавшиеся.

Основы биохимии. Физическая химияМерой изменения упорядоченности системы служит изменение энтропии ΔS.

Энтропия системы тем выше, чем больше степень неупорядоченности (беспорядка) системы. Таким образом, если процесс идет в направлении увеличения неупорядоченности системы (а повседневный опыт показывает, что это наиболее вероятный процесс), ΔS — величина положительная. Для увеличения степени порядка в системе (ΔS > 0) необходимо затратить энергию. Оба этих положения вытекают из фундаментального закона природы — второго закона термодинамики.

Кафедра биологической и медицинской физики. ЛЕКЦИЯ № 11 на тему: «Основы термодинамики живых организмов»Упорядоченность структуры в свете второго начала термодинамики
В общем случае можно показать, что всегда при повышении упорядоченности в каком-то объекте его энтропия понижается, а при уменьшении упорядоченности энтропия объекта возрастает. При этом общая энтропия системы „объект + среда“ всегда увеличивается.

Справочник химика. Функция термодинамическая упорядочение Больцман установил важнейшую связь между термодинамической функцией-энтропией-и микроскопической неупорядоченностью физической системы.

Мы рассматриваем любую ситуацию, настолько определенную, что она может быть реализована только одним способом или небольшим числом способов, как упорядоченную.

А всякую ситуацию, которую можно воспроизвести тысячами или миллионами различных, но совершенно эквивалентных способов, принято рассматривать как неупорядоченную. Закон Больцмана, выражаемый уравнением (16-5), указывает, что наиболее совершенной, упорядоченной системой, которую можно себе представить во Вселенной, является идеальный кристалл при абсолютном нуле температур. Всякая иная система - кристалл при произвольной температуре выше О К, жидкость, газ или какая-либо смесь веществ - характеризуется большей неупорядоченностью и поэтому обладает положительной энтропией. Чем больше энтропия системы, тем больше ее неупорядоченность.

Галимов по своему поясняет что такое упорядоченность.

"Упорядочение — это не усложнение, потому что может быть сложное, но неупорядоченное. Упорядочение — это нарастающая степень несвободности поведения. Все живые организмы высокоупорядочены. В полимерной молекуле каждая ее часть — мономер — ограничена в поступательной и вращательной степенях свободы. Белки-ферменты катализируют только определенный путь реакции, то есть ограничивают выбор пути. Генетический код устроен так, что каждому триплету оснований соответствует только одна аминокислота. И так далее. Разные части системы точно соответствуют друг другу, это и есть упорядочение."


Теперь насчет сложности по Колмогорову.
Похоже, она связана с энтропией только в некоторых частных случаях.

Связь с энтропиейМожно показать[12], что колмогоровская сложность результата работы марковского источника информации связана с его энтропией. Более точно, колмогоровская сложность результата работы марковского источника информации, нормализованная на длины результата, сходится почти всегда к энтропии источника.

Цепь МарковаЦе́пь Ма́ркова — последовательность случайных событий с конечным или счётным числом исходов, характеризующаяся тем свойством, что, говоря нестрого, при фиксированном настоящем будущее независимо от прошлого.

Итак, упорядоченность, как она определена в термодинамике и смежных науках, всегда связана с энтропией.

А Колмогоровская сложность иногда тоже нам подходит.

Кстати, в математике еще есть сложность по Шеннону. Вы знали?

Аватара пользователя
Victor N
Участник
Сообщения: 509
Зарегистрирован: 12 мар 2019, 18:01
Поблагодарили: 8 раз

Энтропия и сложность для чайников

Сообщение Victor N » 24 сен 2019, 17:13

Пафнутий писал(а):
24 сен 2019, 13:54
Если Вам хочется спорить с очевидным, ну пожалуйста, посчитайте количество атомов в белке и в аминокислоте. Почувствуйте разницу.

Или сравните белок с входящими в него аминокислотами по отдельности. Описание белка всегда будет больше за счет дополнительных связей между аминокислотами.


Молекула распалась, сложность уменьшилась. Это имеет для нас значение. А стала ли она беспорядочной или порядочной при этом - пусть супульковеды подсчитывают, если хотят. Это все равно никому не интересно.

Сложность уменьшилась… чего сложность? Молекулы? Так она распалась. Её нет :smile:

А вот сложность термодинамической системы из двух атомов водорода и одного атома кислорода – выше чем  из одной молекулы воды.

Это я вам уже в цифрах показал.

Внимательно прочитайте мой пост еще раз.

Таким образом при расщеплении сложных молекул на простые термодинамическая система по Колмогорову усложняется.

Еще что-то непонятно?


Пафнутий писал(а):
24 сен 2019, 13:54
Вот методика -->

Пафнутий писал(а):
22 сен 2019, 10:39
Или сравните белок с входящими в него аминокислотами по отдельности. Описание белка всегда будет больше за счет дополнительных связей между аминокислотами.

Как это молекула воды проще, чем атомы? Scratch One-s Head Вы либо заработались, либо у Вас какая-то извращенная фантазия.

В молекуле воды три атома и как минимум две связи. Сложность равна пяти. А в трех атомах только три атома. Сложность равна трем.

Здесь две ошибки:

1) Описание белка не обязательно будет больше!
Вы забыли, что по Колмогорову надо брать наиболее компактное описание.

Еще раз пример с молекулой воды рассмотрите.
Её описание: «H2O» – 3 байта. В нем зашифрованы ее связи.
А описание ее составных частей: H,H,O – тоже 3 байта.

2) Вы забыли указать координаты и скорости молекул!
Для описания термодинамической системы мало указать какие молекулы в нее входят.
Надо еще указать где они находятся и как движутся.

Совершенно очевидно, что Колмогоровская сложность термодинамической системы резко повышается, когда молекулы расщепляются на составные части.


Теперь внимательно прочитайте статью, которую цитируете

Пафнутий писал(а):
24 сен 2019, 13:54
Википедия - Энтропия в классической термодинамике. Границы применимости понимания энтропии как меры беспорядка
...В этом случае наиболее вероятным состоянием, соответствующим минимуму свободной энергии, будет упорядоченное кристаллическое состояние, а совсем не «хаос», хотя в состоянии «хаоса» значение конфигурационной энтропии системы и ниже. (Термин «хаос» здесь понимается в смысле беспорядка — в наивном смысле. К хаосу в математическом смысле как сильно неустойчивой нелинейной системе это не имеет отношения, конечно.)


...Данный «беспорядок» вовсе не соответствует «беспорядку» в каком-либо другом понимании, например, информационному. Такая же ситуация возникает и в примере с кристаллизацией переохлаждённой жидкости, в которой образование структур из «хаотичной» жидкости идёт параллельно с увеличением энтропии.

То есть при образовании кристалла из переохлаждённой жидкости энтропия увеличивается с одновременным ростом температуры.


...Это неверное понимание энтропии появилось во время развития теории информации, в связи с парадоксом термодинамики, связанным с мысленным экспериментом так называемый «демона Максвелла».

Парадокс может быть разрешён при помощи теории информации. Для измерения скорости молекулы «демон» должен был бы получить информацию о её скорости. Но всякое получение информации — материальный процесс, сопровождающийся возрастанием энтропии. Количественный анализ показал, что приращение энтропии при измерении превосходит по абсолютной величине уменьшение энтропии, вызванное перераспределением молекул «демоном».


Обратите внимание, что Колмогоровская сложность в ней вообще не упоминается.

Речь идет о порядке и разупорядочивание.
Что вам здесь непонятно или на что вы хотели обратить мое внимание?

Пафнутий писал(а):
24 сен 2019, 13:54
Реальное значение имеет только понятие сложности, правильно рассчитанное (см. первую страницу) . Это сложность структур, заключающих в себе свободную энергию в системе. То есть это мера неустойчивости системы, мера невероятности каких-либо состояний.

А на самом деле специально для вас из той же статьи:
Энтропия в классической термодинамикеПроблемы начинаются в двух случаях:

    когда начинают смешивать различные понимания беспорядка, и энтропия становится мерой беспорядка вообще;
    когда понятие энтропии применяется для систем, не являющихся термодинамическими.

Вот вы как раз пытались оценивать энтропию по "уменьшению сложности молекулы при распаде".
И забыли что абстрактная молекула – это не термодинамическая система.

Аватара пользователя
Пафнутий
Участник
Сообщения: 1606
Зарегистрирован: 31 янв 2019, 00:07
Поблагодарили: 78 раз

Энтропия и сложность для чайников

Сообщение Пафнутий » 27 сен 2019, 23:20

Victor N писал(а):
24 сен 2019, 16:25
Мне представляется, что вы спорите со всем миром физики.
Ссылок на самом деле очень много. Я взял первые попавшиеся.

Это всё сепульки, а я просил определение привести и единицы измерения.

Вот сложность измеряется в байтах, как размер файла описания системы. А сепульки - это фантазии.

В данном случае у Вас не определения, а бесполезный и бессмысленный набор слов, который никому не нужен в силу бессмысленности.

А вот сложность термодинамической системы и ее связь с энтропией определяется запросто. Я уже приводил, см. первую страницу.

Аватара пользователя
Пафнутий
Участник
Сообщения: 1606
Зарегистрирован: 31 янв 2019, 00:07
Поблагодарили: 78 раз

Энтропия и сложность для чайников

Сообщение Пафнутий » 28 сен 2019, 00:08

Victor N писал(а):
24 сен 2019, 17:13
Пафнутий писал(а):
24 сен 2019, 13:54
Если Вам хочется спорить с очевидным, ну пожалуйста, посчитайте количество атомов в белке и в аминокислоте. Почувствуйте разницу.

Или сравните белок с входящими в него аминокислотами по отдельности. Описание белка всегда будет больше за счет дополнительных связей между аминокислотами.


Молекула распалась, сложность уменьшилась. Это имеет для нас значение. А стала ли она беспорядочной или порядочной при этом - пусть супульковеды подсчитывают, если хотят. Это все равно никому не интересно.

Сложность уменьшилась… чего сложность? Молекулы? Так она распалась. Её нет :smile:

А вот сложность термодинамической системы из двух атомов водорода и одного атома кислорода – выше чем  из одной молекулы воды.

Это я вам уже в цифрах показал.

Внимательно прочитайте мой пост еще раз.

Таким образом при расщеплении сложных молекул на простые термодинамическая система по Колмогорову усложняется.

Еще что-то непонятно?

Вы невнимательно прочитали первое сообщение этой темы, и Википедию. И я Вам в каждом сообщении это пишу. Вы от фонаря рассчитываете сложность термодинамической системы. А так делать нельзя. В науке это недопустимо.

Сначала Вы какие-то микрофоны рассчитывали, потом, видимо, когда поняли что это не термодинамическая система, перешли на подсчет сепулек. Завтра еще что-нибудь выдумаете. А всего-то надо внимательно прочитать, что Вам пишут, и не пороть отсебятины.

Victor N писал(а):
24 сен 2019, 17:13
Пафнутий писал(а):
24 сен 2019, 13:54
Вот методика -->

Как это молекула воды проще, чем атомы? Scratch One-s Head Вы либо заработались, либо у Вас какая-то извращенная фантазия.

В молекуле воды три атома и как минимум две связи. Сложность равна пяти. А в трех атомах только три атома. Сложность равна трем.

Здесь две ошибки:

1) Описание белка не обязательно будет больше!
Вы забыли, что по Колмогорову надо брать наиболее компактное описание.

Еще раз пример с молекулой воды рассмотрите.
Её описание: «H2O» – 3 байта. В нем зашифрованы ее связи.
А описание ее составных частей: H,H,O – тоже 3 байта.

Это неверно. В первом описании указаны только атомы. А где связи? Их нет. Значит Ваши выводы некорректны.



Victor N писал(а):
24 сен 2019, 17:13
2) Вы забыли указать координаты и скорости молекул!
Для описания термодинамической системы мало указать какие молекулы в нее входят.
Надо еще указать где они находятся и как движутся.

Совершенно очевидно, что Колмогоровская сложность термодинамической системы резко повышается, когда молекулы расщепляются на составные части.

Вот я Вам специально процитирую первое сообщение, надеюсь у Вас путаницы в голове поубавится:

Пафнутий писал(а):
21 сен 2019, 16:01
Дарвинистов обычно повергает в недоумение тот факт, что энтропия растет с увеличением хаотичности системы, и противоположная величина - негэнтропия (свободная энергия, сложность) тоже растет по мере возрастания хаотичности. Но ничего странного в этом на самом деле нет, наоборот, всё ясно и логично. Энтропия связана с описанием тех структур и взаимосвязей системы, которые отвечают за тепловую энергию. Соответственно, негэнтропия - это описание тех структур и взаимосвязей, которые отвечают за свободную энергию системы. Ясно, что с ростом хаотичности системы оба описания - и энтропийное, и негэнтропийное растут. А длина описаний - это и есть сложность. Можно сказать, что есть две сложности - тепловая энтропийная сложность, и негэнтропийная сложность. Но тепловая сложность нас не интересует, поэтому этот термин на практике не используется. А негэнтропийная сложность имеет прямое отношение к живым организмам, она нас интересует. Её мы и используем на практике, когда говорим об усложнении или упрощении термодинамической (живой) системы. Усложнение означает, что живая система содержит большее количество свободной энергии, живые структуры и взаимосвязи содержат большее количество информации, их описание более длинное.  

Victor N писал(а):
24 сен 2019, 17:13
Теперь внимательно прочитайте статью, которую цитируете

Пафнутий писал(а):
24 сен 2019, 13:54
Википедия - Энтропия в классической термодинамике. Границы применимости понимания энтропии как меры беспорядка
...В этом случае наиболее вероятным состоянием, соответствующим минимуму свободной энергии, будет упорядоченное кристаллическое состояние, а совсем не «хаос», хотя в состоянии «хаоса» значение конфигурационной энтропии системы и ниже. (Термин «хаос» здесь понимается в смысле беспорядка — в наивном смысле. К хаосу в математическом смысле как сильно неустойчивой нелинейной системе это не имеет отношения, конечно.)


...Данный «беспорядок» вовсе не соответствует «беспорядку» в каком-либо другом понимании, например, информационному. Такая же ситуация возникает и в примере с кристаллизацией переохлаждённой жидкости, в которой образование структур из «хаотичной» жидкости идёт параллельно с увеличением энтропии.

То есть при образовании кристалла из переохлаждённой жидкости энтропия увеличивается с одновременным ростом температуры.


...Это неверное понимание энтропии появилось во время развития теории информации, в связи с парадоксом термодинамики, связанным с мысленным экспериментом так называемый «демона Максвелла».

Парадокс может быть разрешён при помощи теории информации. Для измерения скорости молекулы «демон» должен был бы получить информацию о её скорости. Но всякое получение информации — материальный процесс, сопровождающийся возрастанием энтропии. Количественный анализ показал, что приращение энтропии при измерении превосходит по абсолютной величине уменьшение энтропии, вызванное перераспределением молекул «демоном».


Обратите внимание, что Колмогоровская сложность в ней вообще не упоминается.

Речь идет о порядке и разупорядочивание.
Что вам здесь непонятно или на что вы хотели обратить мое внимание?

Я хотел обратить внимание на то, о чем пишу постоянно. 1. Нельзя термин хаос применять абы как, от фонаря, а только в строго определенном значении, как меру сложности той части системы, которая имеет отношение к свободной энергии, или, что одно и то же, как меру невероятности состояния.

2. Порядок-беспорядок - это вообще бессмысленные понятия, поскольку кристаллы могут образовываться хоть при уменьшении энтропии, хоть при увеличении. И вообще это понятие ничего не означает, поскольку не имеет определения и ни в каких единицах не выражается.

3. Нельзя подменять термодинамические системы абстракциями, не имеющими к термодинамике никакого отношения.

Ну и так далее.

Victor N писал(а):
24 сен 2019, 17:13
Пафнутий писал(а):
24 сен 2019, 13:54
Реальное значение имеет только понятие сложности, правильно рассчитанное (см. первую страницу) . Это сложность структур, заключающих в себе свободную энергию в системе. То есть это мера неустойчивости системы, мера невероятности каких-либо состояний.

А на самом деле специально для вас из той же статьи:
Энтропия в классической термодинамикеПроблемы начинаются в двух случаях:

    когда начинают смешивать различные понимания беспорядка, и энтропия становится мерой беспорядка вообще;
    когда понятие энтропии применяется для систем, не являющихся термодинамическими.

:good2: Это как раз то, о чем я и говорил выше.

Victor N писал(а):
24 сен 2019, 17:13
Вот вы как раз пытались оценивать энтропию по "уменьшению сложности молекулы при распаде".
И забыли что абстрактная молекула – это не термодинамическая система.

Молекула не может быть абстрактной. Молекула - она и в Африке молекула, физическая система. Это Вам не абстрактный шум в микрофоне.

И она имеет прямое отношение к свободной энергии системы. Чем длиннее молекула, тем более неустойчива система, тем невероятнее ее состояние, тем больше в системе свободной энергии, тем меньше энтропия.

 

Аватара пользователя
Victor N
Участник
Сообщения: 509
Зарегистрирован: 12 мар 2019, 18:01
Поблагодарили: 8 раз

Энтропия и сложность для чайников

Сообщение Victor N » 28 сен 2019, 20:13

Пафнутий писал(а):
27 сен 2019, 23:20
Victor N писал(а):
24 сен 2019, 16:25
Мне представляется, что вы спорите со всем миром физики.
Ссылок на самом деле очень много. Я взял первые попавшиеся.

Это всё сепульки, а я просил определение привести и единицы измерения.

Видите как получается! Вы вместе с другом Ховиндом подвергли сомнению биологию, геологию, палеонтологию и смежные науки.

Как я и говорил, этим дело не ограничится.
Теперь вы взялись за физику… :smile:

Так весь мир физики занимается сепульками?
Во всех статьях, где говорится об энтропии, упоминается об упорядоченности.

Единицы измерения вам нужны? Их есть у нас! :smile:

Эрвин Шрёдингер. Что такое жизнь с точки зрения физики?56. Что такое энтропия

Разрешите сначала подчеркнуть, что это не туманное представление или идея, а измеримая физическая величина, совершенно такая же, как длина стержня, температура любой точки тела, скрытая теплота плавления данного кристалла или удельная теплоемкость любого вещества. При температуре абсолютного нуля (грубо — 273° С) энтропия любого вещества равна нулю. Если вы будете медленно переводить вещество в любое другое состояние обратимыми небольшими этапами (даже если при этом вещество изменит свою физическую или химическую природу, распадется на две или большее число частей с различными физическими или химическими характеристиками), то энтропия возрастет на величину, которая определяется делением каждой малой порции тепла, затрачиваемой во время этой операции, на абсолютную температуру, при которой это тепло затрачено, а затем суммированием всех полученных величин. Например, когда вы расплавляете твердое тело, энтропия возрастает на величину теплоты плавления, деленной на температуру при точке плавления. Таким образом, вы видите, что единица измерения энтропии есть калория на градус (совершенно так же, как калория есть единица измерения тепла или сантиметр есть единица измерения длины).

57. Статистическое значение энтропии

Я привел это специальное определение для того, чтобы освободить энтропию от той атмосферы туманной загадочности, которой ее часто окружают. Гораздо более важна для нас связь энтропии со статистической концепцией упорядоченности и неупорядоченности — связь, открытая Больцманом и Гиббсом на основе данных статистической физики. Она также является точной количественной связью и ее можно выразить так:

Энтропия = k lg D,

где k — так называемая постоянная Больцмана, равная 3,2983•10-24 калорий на градус Цельсия;
D — количественная мера неупорядоченности атомов в рассматриваемом теле.
Дать точное объяснение величины D в кратких и неспециальных терминах почти невозможно…

Отсюда видим, что упорядоченность – есть безразмерная величина, просто число.

А насчет определения упорядоченности Шредингер говорит, по сути, следующее:

Этой сущности можно дать определение:
a) понятное
b) краткое
c) правильное
Но вы можете выбрать лишь два пункта из трех!
:smile:

Пафнутий писал(а):
27 сен 2019, 23:20
Вот сложность измеряется в байтах, как размер файла описания системы. А сепульки - это фантазии.

Почему именно с Колмогоровской сложностью у Кента Ховинда связаны все надежды? :smile:

Чем его не устраивает сложность по Шеннону?

Пафнутий писал(а):
27 сен 2019, 23:20
В данном случае у Вас не определения, а бесполезный и бессмысленный набор слов, который никому не нужен в силу бессмысленности.

А вот сложность термодинамической системы и ее связь с энтропией определяется запросто. Я уже приводил, см. первую страницу.

Здесь тоже вас обманули:

Невычислимость колмогоровской сложности

Таким образом, нет универсального метода вычисления Колмогоровской сложности.
И на практике ее можно определить лишь в отдельных тривиальных задачах.

В общем случае вы не можете определить что чего сложнее по Колмогорову.

Как видите, упорядоченность связана с энтропией простой и конкретной формулой (см. выше)

А вот связи Колмогоровской сложности с энтропией в общем случае нету!
Ибо Колмогоровская сложность чаще всего невычислима!

Передайте привет Кенту Ховинду :smile:

Ответить