информационные характеристики  физических систем 




PDF просмотр
Название                            информационные характеристики  физических систем 
страница5/109
Гуревич И М  
Дата конвертации05.10.2012
Размер1.17 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   109

10 
распределения (вероятности) 
2
p(x)   (x) . 
n
p()
dx  P 0
  0
 
dx 
 2
 n x
2
 n x
2
 n( dx)
2
0
2
2
0

  sin
 sin


sin
2
2
2
  -  
a
a
a
a
a
a

вероятность  реализации  состояния  x0  при  измерении  физической 
системы  (частицы,  находящаяся  в  потенциальной  яме  с  бесконечно 
высокими стенками). 
  Для физической системы (частицы, находящейся в потенциальной 
яме с бесконечно высокими стенками) 
 2
2  n x

2

sin
    при    0xa 
p(x)   (x)

2

a

n
a

                     при  x  0,  xa  


a
2
2  n x
 p(x)dx  
sin
dx  1 . 
2
0
0
a
a
Таким образом, физическая система (частица, находящаяся в по-
тенциальной  яме  с  бесконечно  высокими  стенками),  отождествляе-
мая 
с 
вектором 
(волновой 
функцией) 

2
 n x

sin
     при    0
x
a

 
(x)
n
 
a
a
содержит 
0        

           при    x  0,  x  a.            

a
2
2
2  n x
2
2  n x
2
  p(x) ln
p(x)
2
dx   
sin
ln
sin
dx  ln нат 
0
2
2
a
a
a
a
a
e
неопределенности (информации). 
Единицы измерения информации. Объем информации I  
измеряется  в  битах  (двоичных  единицах) [7, 86]. Для  системы  с  n 
равновероятными  состояниями  объем  информации,  получаемой  при 
реализации одной из альтернатив, равен логарифму числа состояний, 
в  которых  может  находиться  система  I = log2 n. Один  бит – объем 
информации  получаемой  при  реализации  одной  из  двух  равноверо-

11 
ятных альтернатив: 1 бит = log2 2. Объем информации измеряется в 
безразмерных величинах. 
Связь информации с энтропией, энергией, массой. Связь  
информации с энтропией устанавливается в работах [44, 86, 19]. Оп-
ределено,  что  физическая  энтропия  S  пропорциональна  логарифму 
числа микросостояний, в которых может находиться система S = k ln 
P
= 1,38 10-16 эрг/K = 1,38 1023 Дж/К – постоянная Больцмана; а P – 
статистический вес (число микросостояний).  Если  система  имеет 2 
состояния,  то  энтропия  системы  равна  S = k ln 2= 1,38 ·  10-16 ln 2 
эрг/K = 1,38 · 1023  ln 2 Дж/К
Объем  информации  в  системе  из  двух  равновероятных  состояний  в 
информационных единицах равен одному биту, а в единицах энтро-
пии равен постоянной Больцмана, умноженной на ln 2 [44]. В общем 
случае энтропия системы, содержащей I  бит информации, равна по-
стоянной Больцмана, умноженной на I ln 2: S = k I ln 2. 
Энергия,  требуемая  для  передачи,  чтения,  записи  одного  бита 
при  температуре  T,  не  может  быть  меньше  величины  Emin = kT ln2. 
Соответственно,  учитывая  формулу  Эйнштейна,  масса,  требуемая 
для передачи, чтения или записи одного бита при температуре T,  не 
может быть меньше величины Mmin = (kT ln2)/c2. 
Микроинформация  и  макроинформация.  Д.С.  Чернавский 
[87],  развивая  и  уточняя  идеи  Бриллюена [44], различает  макроин-
формацию  (классическую  информацию)  и  микроинформацию.  Мак-
роинформация есть запомненный выбор одного варианта из несколь-
ких  возможных  и  равноправных.  Микроинформация  есть  выбор  не 
запоминаемый. «Микроинформация существенно отличается от мак-
роинформации,  поскольку  она  не  имеет  важного  для  информации 
свойства  фиксируемости,  ибо  незапоминаема.  Макроинформация 
существенно  отличается  от  микроинформации  не  только  качествен-
но, но и количественно. Это ясно, если вернуться от энтропийных к 
обычным  единицам  измерения  информации – битам:  Iмикро = - 
(
S/k)log2e = - 1,44 S/k, где Iмикро - огромное число, ибо k = 1,38 10-23 
Дж/К  (S < 0). Iмaкро  << - (S/k) log2e.  Вообще  в  реальной  жизни,  в 
частности,  в  биологии,  всегда  используется  макроинформация.  Лю-
бое  изменение  макроинформации,  увеличение  или  уменьшение,  со-
провождается ростом энтропии, что естественно, поскольку эти про-
цессы необратимы». 
Приведем  примеры  физических  систем,  характеризующихся 
микроинформацией – не  запоминаемой  и  не  воспроизводимой  ин-
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   109

Похожие:

                            информационные характеристики  физических систем  iconСовременнные информационные технологии при преподавании физических дисциплин
По этой причине в системе образования все чаще используются современные информационные и коммуникационные технологии, развитие которых...
                            информационные характеристики  физических систем  iconУчебно-методический комплекс дисциплины «Мировые информационные ресурсы»
Информационный рынок: структура, назначение и характеристики элементов информационного рынка
                            информационные характеристики  физических систем  iconПрограмма     дисциплины   «Информационные   технологии»
«Программное   обеспечение   вычислительной   техники   и   автоматизированных   систем» 
                            информационные характеристики  физических систем  icon«болонский процесс: поиск общности   Европейских систем высшего образования (проект tuning)» содержание
Предметная область «геология»: общие характеристики «европейского базового учебного плана»
                            информационные характеристики  физических систем  iconIi. Внедрение компьютерных систем бронирования. 26
Характеристики компьютерных программ бронирования (на примере Fidelio Hotel Management System). 26
                            информационные характеристики  физических систем  icon               На правах рукописи            Лукьянцев Дмитрий Александрович          Влияние  самоподобности  телекоммуникационного  трафика  на  технические  характеристики систем спутникового доступа к Интернет        Специальность 
Специальность 05. 13. 13 - «Телекоммуникационные системы и               компьютерные сети» 
                            информационные характеристики  физических систем  iconТопология физических связей
Под топологией сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные узлы сети (например, компьютеры) и коммуникационное...
                            информационные характеристики  физических систем  iconИнформационные технологии. Компьютерные технологии. Теория  вычислительных машин и систем. Вычислительная техника
Наука   2 
                            информационные характеристики  физических систем  iconТусур) Кафедра автоматизированных систем управления (асу) Исакова А. И., Тимаков со
...
                            информационные характеристики  физических систем  iconЗадача учебной практики «Информационные сети»
Ознакомиться с направлениями и перспективами развития вычислительных средств. Получить знания об архитектуре и организации функционирования...
Разместите кнопку на своём сайте:
TopReferat


База данных защищена авторским правом ©topreferat.znate.ru 2012
обратиться к администрации
ТопРеферат
Главная страница