Информация и энтропия.

Обсуждая понятие информация, невозможно не затронуть другое смежное понятие – энтропия. Впервые понятия энтропия и информация связал  К.Шеннон в 1948 [299]. С его подачи энтропия стала использоваться как мера полезной информации в процессах передачи сигналов по проводам. Следует подчеркнуть, что под информацией Шеннон понимал сигналы нужные, полезные для  получателя. Неполезные сигналы, с точки зрения Шеннона, это шум, помехи. К.Шеннон и его последователи стояли на позициях функционалистов (см. раздел 2.1). Если сигнал на выходе канала связи является точной копией сигнала на входе то, с точки зрения теории информации, это означает отсутствие энтропии. Отсутствие шума означает максимум информации. Взаимосвязь энтропии и информации нашло отражение в формуле:

                                            H + Y = 1,

где Н – энтропия, Y – информация. Этот вывод количественно был обоснован Бриллюэном. 

Билет 24. Детерминизм. Виды детерминизма.

Наиболее ясная и точная формулировка сущности классического детерминизма принадлежит П. Лапласу. Действительно, лапласовский детерминизм основывается на представлении, согласно которому весь окружающий нас мир представляет собой огромную механическую систему. Согласно Лапласу, в таком детерминизме не делается никакого различия между движениями «величайших тел Вселенной и легчайших атомов». Разумеется, Лаплас отдавал себе отчет в том, что такая ситуация в реальном мире невозможна и поэтому она представляет собой идеализацию. Но в то же время он верил, что в основе мира лежит именно механистическая концепция, согласно которой Вселенная уподобляется гигантскому механизму, все будущие состояния которого строго детерминированы, или предопределены, его начальным состоянием. Главный недостаток лапласовского, как и любого другого механистического детерминизма состоит прежде всего в том, что он представляет мир, Вселенную как систему, полностью детерминированную исключительно законами механики. В таком мире не было бы ничего неопределенного и случайного. В связи с этим сама случайность, по существу, исключается из явлений природы и общества. Начиная с Демокрита в античной философии и особенно Т. Гоббса (1588—1679) в английской философии Нового времени случайное прежние материалисты определяли как то, «необходимую причину чего нельзя разглядеть». Такой взгляд на случайность был продиктован механицизмом старого метафизического материализма, получившего наиболее яркое выражение во французском материализме XVIII в. Аналогичных воззрений на случайность придерживались многие ученые той эпохи. Тот же Лаплас, например, считал случайным то, причину чего мы не знаем или не можем точно выявить ее следствия. С этих позиций он рассматривает и вероятность, когда указывает, что она «обусловливается отчасти незнанием, а отчасти нашим знанием». В то время как классическая концепция вероятности, нашедшая свое завершение в трудах П. Лапласа, связывает понятие вероятности со степенью нашего незнания, современная частотная, или статистическая, интерпретация вероятности, напротив, подчеркивает объективное содержание понятия вероятности. Она рассматривает вероятность как количественную меру степени возможности событий, определяемую устойчивостью частот случайных массовых событий, происходящих в объективном мире. Таким образом, сторонники механистического материализма абсолютизируют категорию необходимости, признавая подлинными лишь универсальные законы, и исключают случайности из мира. Если последовательно придерживаться такой точки зрения, то неизбежно придется признать и предопределенность всех событий в мире и связанный с ней фаталистический взгляд на мир. Ошибочность таких взглядов заключается в непонимании диалектической взаимосвязи между случайным и необходимым, когда они рассматриваются обособленно и противопоставляются друг другу. В действительности же необходимость возникает как результат взаимодействия множества случайностей, о чем свидетельствуют статистические законы. В свою очередь, случайности выступают и в форме дополнения необходимости, поскольку универсальные или строго детерминистические законы в чистом виде не существуют. При их установлении мы отвлекаемся от некоторых второстепенных факторов, которые рассматриваются при этом как случайные, ибо не оказывают существенного влияния на ход процессов.

Билет 25. Понятие вероятности. Динамические и статистические закономерности.

Динамические закономерности.

     Физические явления в механике, электромагнетизме и теории относительности в основном подчиняются, так называемым динамическим закономерностям. Динамические законы отражают однозначные причинно-следственные связи, подчиняющиеся детерминизму Лапласа.

Причина                      Следствие

     Динамические законы – это законы Ньютона, уравнения Максвелла, уравнения теории относительности.

 Статистические закономерности.

     При попытке использовать однозначные причинно-следственные связи и закономерности к некоторым физическим процессам обнаружилась их недееспособность. Появились многозначные причинно-следственные связи, подчиняющиеся вероятностному детерминизму.

                          

СледствиеПричина              Следствие                               Следствие

ПричинаСледствие               Причина                                   Причина

    

     Статистические закономерности и законы используют теорию вероятностей. Это наука о случайных процессах. В этих рамках следует пояснить следующие понятия:

     Достоверные события, невозможные события и промежуточные между достоверными и невозможными случайные события.

Билет 31. Понятие живого. Структурные уровни живого

(структурные уровни орг. физ. мира)

основные концепции возникновения жизни. Сущность «живого». Возникновение жизни — процесс появления простейших бактерий и растений в результате многочисленных случайностей. В разное время относительно возникновения жизни на Земле выдвигались следующие теории: Самопроизвольное возникновение жизни (мнение античности); Теологическая конц. (Бог); Концепция панспермии – жизнь в виде неких семян была засеяна на землю из космоса, в тот момент, когда на планете возникла водная среда; Стационарная конц. – жизнь сущ. всегда, «живое может порождать только живое»; Концепция Биохимической эволюции – жизнь возникла в историческом прошлом, в результате процессов, подчиненным физическим и химическим законам; Концепция субстратная или коацерватная (Опарин) – первыми возникли белки. Начало биогенеза связано с формированием биоструктур. Под воздействием химич. и физич. Факторов простейшие структуры могли возникнуть благодаря коацервации – разделению водных полимеров на фазы. Отбор – главная причина совершенствования коацерватов (идея Опарина); Генетическая концепция – Меллер: вначале возникли Нуклеиновые Кислоты, как матричные основы синтеза белка. В настоящее время теории самозарождения и стационарного состояния представляют собой только исторический или философский интерес, так как результаты научных исследований противоречат выводам этих теорий. Теория панспермии не решает принципиального вопроса о возникновении жизни, она только отдаляет его в еще более туманное прошлое Вселенной, хотя и не может исключаться как гипотеза об источниках возникновения жизни на Земле. Зарождение эволюции живого шло путем отбора от простейших форм до человека. 3 основных этапа биогенного периода:1) Возникновение органических веществ, составляющих биохимическую основу жизни. Исходными для их синтеза были газообразные продукты докислородной атмосферы.2) Появление первичных живых организмов.3) Образование сложных полимеров, подобных Н.К. и белкам. Ведущая роль – химический отбор. Общая информация: Важнейшие – белки и Н.К.Прокариоты – самые примитивные; возникновение эукариот клетки – макроэволюция; Жизнь есть форма существования сложных, открытых систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению.