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熵:时间、信息、生命 | 傅渥成的Live

傅渥成 集智俱乐部 2018-12-11


路德维希·玻尔兹曼(Ludwig Boltzmann)在 1906 年亲手结束了他自己的生命,他毕生的大部分时光都在研究统计力学。保罗·厄仑菲斯(Paul Ehrenfest)继续着这一工作,而他在 1933 年也同样结束了自己的生命。现在轮到我们来研究统计力学了。

——David Goodstein

各位朋友大家好,我是傅渥成。我将于 2016 年 11 月 6 日(星期日)北京时间晚上 9: 00 开一场关于「熵」的知乎 Live,题目叫「熵:时间、信息、生命」(点击阅读原文可以进入 Live 报名入口)。这也是我的「复杂系统的简化模型」系列 Live 的第七场。本次 Live 面向更广的听众,定价也比平时更低一些。欢迎对物理学、信息学感兴趣的一般听众(缺乏相关知识背景,但不排斥定量表达式)以及对物理学、信息学、或生命科学有一定了解,但希望对跨学科意义下「熵」的概念有进一步理解的听众。

我们将讨论和介绍的问题包括:


  1. 信息熵、互信息、TF-IDF

  2. K-L 熵、Fisher 信息、Granger 因果(传递熵)

  3. 热力学意义的熵、无序

  4. 熵致有序、生命系统有序性

  5. 熵和时间箭头、其它与熵和信息有关的问题

在本次 Live 之后,我还会再另外开一次关于「熵」的 Live,讨论与熵与复杂性等相关问题,面向更专业的听众。


熵的概念

熵(entropy)是物理学中一个迷人的概念,它的公式被铭刻在 Boltzmann 的墓碑上。它描述系统混乱的程度,其增加的方向又恰好是时间前进的方向。从这一概念诞生之初,物理学家们就对其充满好奇,在克劳修斯(Clausius)最早对热力学第二定律的描述中,他特别提到「对于生命以外的系统……」,因为生命似乎可以从无序中建构出自身的有序,薛定谔(Schrödinger)因而称生命依赖「负熵」而生存。而在玻尔兹曼(Boltzmann)自杀后 42 年,香农(Shannon)发表了划时代的论文《通信的数学原理》,提出了「信息熵」的概念,用于度量信息的不确定性,到今天,香农的遗产已经在我们所生活的信息世界产生了深远的影响。在本次 Live 中,我将尝试围绕「熵」这一主题,串联起统计学、物理学、生命科学中的若干问题,展现「熵」这一概念在跨学科视野中的不同面相。

下面是我此前几次 Live 的入口(欢迎各位新老朋友关注我的知乎专栏):
  1. 数据驱动的集体行为研究

    https://www.zhihu.com/lives/721445523067793408

  2. 复杂系统的简化模型(1):无处不在的「随机行走」

    https://www.zhihu.com/lives/734384263482335232

  3. 复杂系统的简化模型(2):用「伊辛模型」理解复杂系统https://www.zhihu.com/lives/739077700970352640

  4. 复杂系统的简化模型(3):「复杂网络」视角下的日常生活https://www.zhihu.com/lives/743829110962266112?utm_campaign=zhihulive&utm_source=zhihucolumn&utm_medium=Livecolum

  5. 复杂系统的简化模型(4):沙堆模型:临界与智能

    https://www.zhihu.com/lives/756537120864112640

  6. 复杂系统的简化模型(5):元胞自动机与「混沌边缘」https://www.zhihu.com/lives/76122299753195110

  7. 复杂系统的简化模型(6):理解网络的一种新视角https://www.zhihu.com/lives/769188558123569152


P.S. 题图和插图来源:

http://www.pitt.edu/~jdnorton/Goodies/exorcism_phase_vol/exorcism_phase_vol.html

David Goodstein quote: Ludwig Boltzmann, who spent much of his life studying statistical.

     编辑:wangting

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