Entropija ir sudėtingumas

Naujas temas kurkite čia
Lionginas
senbuvis
Posts: 1984
Joined: 2011-10-03 09:35

2014-12-01 07:32

Panzer wrote:
Panzer wrote:Ar apskritai yra kažkokia tendencija tokiam "nepaklusnumui"? Ne, nėra.
Yra. Ir tos nepaklusnios tendencijos yra kitos egzistuojančios sąveikos šalia gravitacijos. Nes pavyzdžiui, kad atsispirtumei nuo žemės paviršiaus šokdamas į orą, ar kad stovinti raketa nenugarmėtų per žemės mantiją iki pat jos branduolio, tau reikia ir elektromagnetizmo bei kitų dviejų branduolinių sąveikų. O jos ir yra atstumiančios, nepaklusnios gravitacijai.
Bet, pavyzdžiui, Mėnulis nenukrenta and Žemės dėl visai kitų priežasčių.
Lionginas
senbuvis
Posts: 1984
Joined: 2011-10-03 09:35

2014-12-01 07:57

Vilius wrote:
Lionginas wrote:Lokaliai Visata gali tapti sudėtingesnė. Gravitacija ar kitos jėgos bei reiškinai sukuria tokias tendencijas. Bet apskritai Visatoje entropija tik auga.
Lokaliai, ar ne - nesvarbu. Klausimas yra toks: ar jūs sutinkate, kad visata nuo jos pradžios iki dabar tapo sudėtingesnė. T.y. ar norint aprašyti dabartinę visatą, jums reikėtų ilgesnės programos (Kolmogorovas and stuff), nei pradžioje?
Programos reikės ilgesnės, bet tai nereiškia, kad tvarkos daugiau. Juk norint aprašyti chaotišką dujų debesį, irgi reikės labai ilgos programos, kuri atsižvelgtų į kiekvieną to debesies atomą. Nuliniu laiko momentu Visatos "programa" būtų trumpa ir aiški, nes Visata tuomet buvo maža ir tolygi. Jai plečiantis, programa neišvengiamai ilgėtų nepriklausomai nuo to, ar susiformuotų galaktikos ir žvaigždės, ar ne. Kuo daugiau galimų būsenų gali įgyti elementariosios dalelės, kuo didesnė entropija - tuo ilgesnė programa. Jei imti pavyzdį iš tavo duoto linko apie Kolmogorovą, čia būtų Visata nuliniu laiko momentu:
abababababababababababababababab
Čia būtų mūsų dabar matoma Visata:
aabcaabcaabcddfgddfgddddgyyyyiiss
Čia būtų visata po šiluminės mirties:
4c1j5b2p0cv4w1x8rx2y39umgw5q85s7
Žinoma, aš čia apie viską kalbu iš antrojo termodinamikos dėsnio perspektyvos, kuris yra apie kvantines dalelių būsenas. Pilnavrtė programa turėtų atsižvelgti į visas potencialias būsenas, taigi neišvengiamai turėtų būti ilgesnė. Tačiau žiūrint į viską iš kitų perpektyvų, į šias būsenas neatsižvelgiant, karvei aprašyti reikės ilgesnės programos, nei dujų debesiui. Bet tuomet jau nebereikėtų kalbėti apie entropiją ir antrą termodinamikos dėsnį, tai būtų visai kita tema.
User avatar
fizikanas
vyr. dizaineris
Posts: 2952
Joined: 2004-05-27 19:45

2014-12-01 13:25

VYTS wrote:
fizikanas wrote:Nes visose kitose visatose, kurios nebuvo sudetingos, nebuvo galimybiu atsirasti mastanciam organizmui, kuris uzduotu toki klausima.
1. Ar tikrai yra kitų visatų? Jei taip, tai kodėl multivisata yra tokia, kurioje yra visatų, kuriose yra sąlygos atsirasti mąstantiems organizmams? Pvz Tegmark'as sako kad viskas kas sau neprieštarauja egzistuoja (parafrazuoju pagal savo supratimą). Už/prieš?
2. Ką manote apie Boltzmano smegenų idėją?
1. Beveik turbut tikrai yra, juk jas numato tiek kvantine mechanika, jei atmesime mistiska bangos kolapsavimo prielaida, tiek string theory. Taippat multivisata paaiskina fine-tuninga ir siuo atveju, jei norime - maza entropija visatos pradzioje.

2. Paimkime pati paprasciausia visatos pradzios modeli - indas kurio vienoje puseje yra visos daleles ir kitoje puseje nera nei vienos daleles. Tokia sistema galima sukurti dviem budais - pirmas tai paimti visa inda, pripildyti duju ir laukti kol atsitiktinumo deka jos visos susikaups vienoje puseje. Antras varaintas suspausti jas i dvigubai mazesni turi ir tada inda isplesti. Pirma atveji atmeta bolcmano smegenu argumentas, nes kol taip atsitiks, tai greiciau susidarys smegenis is niekur. Tuo tarpu antras atvejis yra daug "paprastesnis" uz is niekur atsirandancias smegenis, bet reikalauja kad visata nebutu uzdara, ty lieka neatsakytas klausimas kaip ir kodel prasidejo ta infliacija.
User avatar
Vilius
administratorius
Posts: 3765
Joined: 2004-04-19 12:28
Location: Bruxelles

2014-12-12 19:38

Lionginas wrote:Programos reikės ilgesnės, bet tai nereiškia, kad tvarkos daugiau.
Sutinku, kad čia Kolmogorovo sudėtingumas daugiau pasako apie tą pačią entropiją, nei sudėtingumą, kaip aš jį bandau suformuluoti. Tačiau ar mes iš viso turime teoriją aprašyti sudėtingumui išsamiau, nei "ai čia lokaliai sumažėjusi entropija"?

Ir man vis tiek nedaeina šita vieta: sumažėjusi entropija ne būtinai yra kažkas sudėtingo - tai pilnai galėtų būti skirtingo tirštumo visatos stufo sriuba. Gal tiesiog prie kažkokio tankumo tas stufas susigrupuotų į reguliarius ale kristalinius darinius (kaip tame modelyje, kurį rodė 60 symbols filmuke), kurių entropija yra praktiškai minimali. Man iš čia vis tiek neišplaukia, kam reikia formuotis tokioms sudėtingoms struktūroms, kokias mes matome aplink.
User avatar
Panzer
pradedantis
Posts: 216
Joined: 2012-09-03 18:18

2014-12-12 22:25

Vilius wrote:Man iš čia vis tiek neišplaukia, kam reikia formuotis tokioms sudėtingoms struktūroms, kokias mes matome aplink.
O čia kartais ne klausimas: kodėl yra kažkas (maža entropija) o ne niekas (didelė entropija)?
"Don't believe everything you read on the internet". (Abraham Lincoln)
User avatar
Vilius
administratorius
Posts: 3765
Joined: 2004-04-19 12:28
Location: Bruxelles

2014-12-13 06:30

Panzer wrote:O čia kartais ne klausimas: kodėl yra kažkas (maža entropija) o ne niekas (didelė entropija)?
Nu gal. Man labiau patinka formuluoti klausimą taip: "Kodėl yra sudėtingumas?" Nes "sudėtingumas" skamba rimčiau, nei "kažkas" :)

Be to, maža entropija savaime nereiškia, kad sistema taps sudėtinga. Ji gali būti tvarkinga, bet paprasta (tipo kristalas, ar kažkokia kita tanki bet stabili būsena). Man kartais atrodo, kad yra kažkoks kitas subtilus, tačiau fundamentalus dėsnis, kuris verčia dalykus tapti sudėtingesniais dėl kokios nors (galbūt) labai paprastos matematinės priežasties. Kitaip sakant, aš manau, kad sistemos savaime turi polinkį tapti sudėtingomis. Ir aš norėčiau sužinoti būtent tai - ar yra toks dėsnis, ir jei yra - koks jis.
User avatar
Panzer
pradedantis
Posts: 216
Joined: 2012-09-03 18:18

2014-12-13 23:47

Vilius wrote:]Nu gal. Man labiau patinka formuluoti klausimą taip: "Kodėl yra sudėtingumas?" Nes "sudėtingumas" skamba rimčiau, nei "kažkas" :)
Taigi mes apie tai jau šnekėjome su Lionginu: tą kiekvieną "sudėtingumą" (sunkųjį elementą, ląstelę, akį, visuomenę, žvaigždę, galaktiką ir t.t.) valdo konkretūs mums žinomi ir dar galbūt nežinomi dėsniai. Tu šnekėjai apie kažkokį bendrą visiems atvejams dėsnį... Nu, bet nežinau, kuo tau čia padėti tada. :) Nebent klausti: kodėl egzistuoja tie dėsniai. Bet čia gi filosofija jau.
"Don't believe everything you read on the internet". (Abraham Lincoln)
Augustas
senbuvis
Posts: 1816
Joined: 2012-05-03 18:44

2014-12-14 12:03

Vilius wrote:
Panzer wrote:O čia kartais ne klausimas: kodėl yra kažkas (maža entropija) o ne niekas (didelė entropija)?
Nu gal. Man labiau patinka formuluoti klausimą taip: "Kodėl yra sudėtingumas?" Nes "sudėtingumas" skamba rimčiau, nei "kažkas" :)
...
Kitaip sakant, aš manau, kad sistemos savaime turi polinkį tapti sudėtingomis. Ir aš norėčiau sužinoti būtent tai - ar yra toks dėsnis, ir jei yra -koks jis.
Viliau, bet entropija reikštų ar bent jau turėtų reikšti, kad sistemos savaime polinkio sudėtingėti neturi? :ax: Nes entropija pagal apibrėžimą ir yra sistemų savybė supaprastėti. Hm, gauname (bent jau šiuo metu neišsprendžiamą) paradoksą? :ax:
User avatar
Vilius
administratorius
Posts: 3765
Joined: 2004-04-19 12:28
Location: Bruxelles

2014-12-14 13:55

Panzer wrote:Taigi mes apie tai jau šnekėjome su Lionginu: tą kiekvieną "sudėtingumą" (sunkųjį elementą, ląstelę, akį, visuomenę, žvaigždę, galaktiką ir t.t.) valdo konkretūs mums žinomi ir dar galbūt nežinomi dėsniai.
Iš visatos pusės būtų truputį neekonomiška išgalvoti po atskirą veikimo mechanizmą kiekvienam reiškiniui. Aš jos vietoje pabandyčiau apsieiti su vienu mechanizmu.
Panzer wrote:Nu, bet nežinau, kuo tau čia padėti tada. :)
Na, šiame etape ir mandagus išklausymas yra nebloga pagalba :)
Augustas wrote:Viliau, bet entropija reikštų ar bent jau turėtų reikšti, kad sistemos savaime polinkio sudėtingėti neturi? :ax: Nes entropija pagal apibrėžimą ir yra sistemų savybė supaprastėti. Hm, gauname (bent jau šiuo metu neišsprendžiamą) paradoksą? :ax:
Aš (maždaug) tą sakiau temos pradžioje - entropijos didėjimas turėtų neleisti susidaryti sudėtingumui. Tačiau paskui mes sutarėme, kad entropija gali sumažėti lokaliai (su sąlyga, kad kažkur kitur ji turi padidėti labiau). Taigi, čia problemos nebėra - entropija sumažėjo lokaliai, kas sudarė sąlygas rastis sudėtingumui. Visgi čia man atrodo, kad maža entropija yra tik pakankama, bet ne būtina prielaida sudėtingumui, nes yra daug pavyzdžių, kur entropija maža, bet sudėtingumo nėra (pvz., tvarkingai išsirikiavę atomai kristale).
Augustas
senbuvis
Posts: 1816
Joined: 2012-05-03 18:44

2014-12-14 15:15

Vilius wrote:
Augustas wrote:Viliau, bet entropija reikštų ar bent jau turėtų reikšti, kad sistemos savaime polinkio sudėtingėti neturi? :ax: Nes entropija pagal apibrėžimą ir yra sistemų savybė supaprastėti. Hm, gauname (bent jau šiuo metu neišsprendžiamą) paradoksą? :ax:
Aš (maždaug) tą sakiau temos pradžioje - entropijos didėjimas turėtų neleisti susidaryti sudėtingumui. Tačiau paskui mes sutarėme, kad entropija gali sumažėti lokaliai (su sąlyga, kad kažkur kitur ji turi padidėti labiau). Taigi, čia problemos nebėra - entropija sumažėjo lokaliai, kas sudarė sąlygas rastis sudėtingumui. Visgi čia man atrodo, kad maža entropija yra tik pakankama, bet ne būtina prielaida sudėtingumui, nes yra daug pavyzdžių, kur entropija maža, bet sudėtingumo nėra (pvz., tvarkingai išsirikiavę atomai kristale).
Taip, Viliau. Bet aš vis tik linkęs manyti, kad Jūs neatkreipėte dėmesio į vieną dalyką - entropijos mažėjimas sistemoje automatiškai reiškia tos sistemos sudėtingumo didėjimą. O Jūsų pavyzdys su atomais kristale truputį netinka mažos entropijos ir mažo sudėtingumo iliustracijai - jau pats pavienis atomas (nesvarbu, ar jis yra kristale, ar dar kur nors, pvz., dujinės būsenos medžiagoje) yra labai sudėtinga sistema. O kristalas, kuriame keli atomai yra tvarkingai išsidėstę, yra vis tiek sudėtingesnė sistema net už pavienį atomą. Ir tai reikštų, kad kristale yra maža entropija ir didelis sudėtingumas. :ax:
User avatar
Vilius
administratorius
Posts: 3765
Joined: 2004-04-19 12:28
Location: Bruxelles

2014-12-14 17:21

Augustas wrote:O kristalas, kuriame keli atomai yra tvarkingai išsidėstę, yra vis tiek sudėtingesnė sistema net už pavienį atomą.
O kas čia tokio sudėtingo - stovėti dailiai išsirikiavus, ir nieko nedaryti?
User avatar
VYTS
senbuvis
Posts: 1303
Joined: 2008-08-04 22:51

2014-12-14 18:54

Augustas wrote: O Jūsų pavyzdys su atomais kristale truputį netinka mažos entropijos ir mažo sudėtingumo iliustracijai - jau pats pavienis atomas (nesvarbu, ar jis yra kristale, ar dar kur nors, pvz., dujinės būsenos medžiagoje) yra labai sudėtinga sistema. O kristalas, kuriame keli atomai yra tvarkingai išsidėstę, yra vis tiek sudėtingesnė sistema net už pavienį atomą. Ir tai reikštų, kad kristale yra maža entropija ir didelis sudėtingumas. :ax:
Tai jeigu jau viskas labai sudėtinga, tai tamstos sakymas, kad viskas laaabai sudėtinga nelabai prasmingas - pvz jei sakytumėte kad pelė sveria labai daug, o dramblys labai labai labai daug. Bereikalingai kišatės...
User avatar
fizikanas
vyr. dizaineris
Posts: 2952
Joined: 2004-05-27 19:45

2014-12-14 19:02

Vilius wrote:Be to, maža entropija savaime nereiškia, kad sistema taps sudėtinga. Ji gali būti tvarkinga, bet paprasta (tipo kristalas, ar kažkokia kita tanki bet stabili būsena). Man kartais atrodo, kad yra kažkoks kitas subtilus, tačiau fundamentalus dėsnis, kuris verčia dalykus tapti sudėtingesniais dėl kokios nors (galbūt) labai paprastos matematinės priežasties. Kitaip sakant, aš manau, kad sistemos savaime turi polinkį tapti sudėtingomis. Ir aš norėčiau sužinoti būtent tai - ar yra toks dėsnis, ir jei yra - koks jis.
Tas "sudetingumas" man panasus i kazkokia subjektyvia savoka. Mokslas tokiu dalyku nesupranta. Ar yra nors koks objektyvus parametras, kuriuo pasizymi "sudetingi" objektai (entropija jau atmetem)? Nuo to reiketu pradeti :)
User avatar
Vilius
administratorius
Posts: 3765
Joined: 2004-04-19 12:28
Location: Bruxelles

2014-12-14 20:25

fizikanas wrote:Tas "sudetingumas" man panasus i kazkokia subjektyvia savoka. Mokslas tokiu dalyku nesupranta. Ar yra nors koks objektyvus parametras, kuriuo pasizymi "sudetingi" objektai (entropija jau atmetem)? Nuo to reiketu pradeti :)
Sudėtingumas yra vienas iš gerokai pavalkiotų terminų, tai apibrėžimų jis greičiausiai irgi turi daug.

Mano sudėtingumas yra dydis panašus į entropiją, kuris apibūdina sistemos gebėjimą rodyti sudėtingesnį elgesį, nei būtų galima prognozuoti stebint jos elementus atskirai. Grubiai kalbant, aš sudėtingesne vadinčiau tą sistemą, kuri iš savo elementų leidžia rastis didesniam kiekiui skirtingų reiškinių (emergence prasme). Jei tie kilę reiškiniai patys sukelia dar kitus reiškinius, tada sistema gauna papildomų sudėtingumo taškų, ir t.t.

Pavyzdžiui, skruzdžių kolonija yra sudėtinga sistema, nes jos kartu daro dalykus, kurių pavieniui nepajėgtų (stato tiltus iš savo kūnų, žino, kur nešti maistą, ir pan.) Jei stebėtume pavienes skruzdes, mes vargu ar galėtume prognozuoti tokį elgesį.
Augustas
senbuvis
Posts: 1816
Joined: 2012-05-03 18:44

2014-12-15 18:15

VYTS wrote:
Augustas wrote: O Jūsų pavyzdys su atomais kristale truputį netinka mažos entropijos ir mažo sudėtingumo iliustracijai - jau pats pavienis atomas (nesvarbu, ar jis yra kristale, ar dar kur nors, pvz., dujinės būsenos medžiagoje) yra labai sudėtinga sistema. O kristalas, kuriame keli atomai yra tvarkingai išsidėstę, yra vis tiek sudėtingesnė sistema net už pavienį atomą. Ir tai reikštų, kad kristale yra maža entropija ir didelis sudėtingumas. :ax:
Tai jeigu jau viskas labai sudėtinga, tai tamstos sakymas, kad viskas laaabai sudėtinga nelabai prasmingas - pvz jei sakytumėte kad pelė sveria labai daug, o dramblys labai labai labai daug. Bereikalingai kišatės...
Čia aš pasiūliau Viliui paieškoti kito, tinkamesnio pavyzdžio, kuris geriau iliustruotų jo teiginį, kad yra mažos entropijos ir tuo pačiu mažo sudėtingumo sistemų. Tik tiek. :) Ir taip, manau, kad Tamsta, VYTS, tikriausiai esate teisus - beveik nėra absoliučiai paprastų sistemų, kurios yra sudarytos iš keleto smulkiau nedalomų elementų, yra nebent mažesnio sudėtingumo bei didesnio sudėtingumo sistemos.
Vilius wrote:
fizikanas wrote:Tas "sudetingumas" man panasus i kazkokia subjektyvia savoka. Mokslas tokiu dalyku nesupranta. Ar yra nors koks objektyvus parametras, kuriuo pasizymi "sudetingi" objektai (entropija jau atmetem)? Nuo to reiketu pradeti :)
Sudėtingumas yra vienas iš gerokai pavalkiotų terminų, tai apibrėžimų jis greičiausiai irgi turi daug.

Mano sudėtingumas yra dydis panašus į entropiją, kuris apibūdina sistemos gebėjimą rodyti sudėtingesnį elgesį, nei būtų galima prognozuoti stebint jos elementus atskirai. Grubiai kalbant, aš sudėtingesne vadinčiau tą sistemą, kuri iš savo elementų leidžia rastis didesniam kiekiui skirtingų reiškinių (emergence prasme). Jei tie kilę reiškiniai patys sukelia dar kitus reiškinius, tada sistema gauna papildomų sudėtingumo taškų, ir t.t.

Pavyzdžiui, skruzdžių kolonija yra sudėtinga sistema, nes jos kartu daro dalykus, kurių pavieniui nepajėgtų (stato tiltus iš savo kūnų, žino, kur nešti maistą, ir pan.) Jei stebėtume pavienes skruzdes, mes vargu ar galėtume prognozuoti tokį elgesį.
Šiaip jau sistema laikoma paprasta tada, kai ji yra sudaryta iš smulkiau nedalomų sudedamųjų dalių, o sudėtinga sistema yra laikoma tokia sistema, kurią sudarančios sudedamosios dalys pačios yra sistemos. Ir vienas iš (tiek paprastos, tiek ir sudėtingos) sistemos bruožų yra tai, kad ji gali padaryti daugiau, negu ją sudarančių dalių visuma. Beje, atskira sistemų rūšis yra ir struktūra, kuri nuo kitų sistemų skiriasi tuo, kad joje pasikeitus bent vienam ją sudarančiam elementui, iš esmės keičiasi ir visa sistema.
Na, nežinau, ar man pavyko atsakyti į Fizikano klausimą apie (sistemų) sudėtingumą, ar ne. :ax:
Post Reply