Энтропия в психологии

Что означает энтропия простыми словами?

В современном мире статистическая наука является неотъемлемой частью в жизни каждого общества. Она дает возможность определить динамику развития любого явления или процесса. Одной из вероятностных статистических величин, с помощью которой можно объяснить практически все процессы человеческой жизнедеятельности как социальные, так и индвидуальные, является энтропия. Что же означает простыми словами этот многогранный термин?

Определение

Энтропия (в переводе с древнегреческого – поворот, превращение) – это мера, степень неупорядоченности (хаоса) какой-либо системы. Используется в следующих точных и естественных науках:

  • В математике означает поиск логарифма числа доступных состояний системы;
  • В статистической науке – вероятностная величина наступления любого макроскопического состояния системы;
  • В термодинамике (физика) – степень необратимой диффузии энергии, т.е. стандартная величина ее потерь, которые неизбежны при взаимодействии более горячего тела с более холодным;
  • В информатике – означает информационную емкость системы. Интересным фактом является следующее: Клод Шеннон (основоположник этого термина в информационной теории) первоначально думал назвать энтропию информацией.

История возникновения

Впервые понятие энтропии было введено в эпоху развития термодинамики, когда возникла необходимость в изучении процессов, происходящих внутри термодинамических тел. В 1865 году ученый-физик из Германии Рудольф Клаузиус этим термином описал состояние системы, в котором теплота имеет способность преобразовываться в иные виды энергии (механическую, химическую, световую и т.д.).

Прирост энтропии вызван притоком тепловой энергии в систему и связан с температурой, при которой этот приток возникает. Необходимость этой величины была вызвана тем, что вся физика строится на идеализации абстрактных объектов (идеальный маятник, равномерное движение, масса и т.д.).

В бытовом понимании энтропия представляет собой степень хаотичности и неопределенности системы: чем больше в системе упорядоченности, и чем больше ее элементы подчинены какому-либо порядку, тем меньше энтропия.

Пример: Шкаф – это определенная система. Если в нем все вещи лежат на своих местах, то энтропия меньше. Если же все вещи разбросаны и лежат не на своих полках, то соответственно она становится больше.

С этим термином тесно связана тепловая функция энтальпии – характеризует состояние термодинамической системы в состоянии равновесия при выборе ряда независимых переменных, таких как давление, энтропия и число частиц.

Величина, противоположная энтропии, называется экстропией.

Виды энтропии

Области применения:

  • физическая химия;
  • экономические науки;
  • статистическая физика или информационная теория;
  • социологическая наука.

Рассмотрим подробнее виды энтропии в каждой из областей ее применения.

В термодинамике

В термодинамике (физической химии) энтропия – это та степень, в которой реальный процесс отклоняется от идеального. Основной постулат термодинамики, сформулированный физиками на базе изучения энтропии: каждая система термодинамики, которая изолирована от внешнего мира, постепенно становится равновесной и впоследствии не имеет возможности выйти самостоятельно из состояния равновесия. Беспорядок – основная характеристика состояния любой системы. Из него она стремится к равновесию.

Возникает вопрос: с помощью чего определить степень беспорядка?

Основной метод: каждому возможному состоянию системы присваивается число вариантных комбинаций, которыми это состояние может быть реализовано.

Вывод: чем больше число вариантов, тем больше величина энтропии. Чем больше организованности в структуре вещества, тем меньше его неупорядоченность.

Абсолютная величина энтропии равна приращению имеющейся в системе тепловой энергии в условиях теплопередачи при заданной температуре.

Клазиус определял энтропию как совокупность приведенных тепловых энергий, как функцию состояния системы, которое остается неизменным в условиях замкнутости, а в условиях открытых необратимых процессов – оно всегда положительно изменяется. Ее значение отражает связь между макро- и микросостояниями. Это единственная функциональная величина, показывающая направленность процессов. Но она не показывает сам процесс перехода состояний из одного в другое, а находится лишь исходным и итоговым состоянием системы.

В экономике

Коэффициент энтропии дает возможность проанализировать уровень концентрации рынка и его изменение. Чем этот коэффициент ниже, тем меньше неопределенность внешней среды, что ведет к повышению вероятности возникновения монополий. Этот показатель выступает в качестве косвенного помощника в оценивании выигрыша, который получает предприятие в ходе ведения монополистической деятельности или в условиях изменения рыночной концентрации (влияет на число потенциальных конкурентов фирмы).

В информатике или статистической физике

Информационная энтропия – это степень непредсказуемости информационной системы. Этот показатель служит для определения степени хаотичности эксперимента, который проводится или произошедшего события. Значение хаотичности прямопропорционально числу состояний, нахождение системы в которых возможно. Все действия, направленные на упорядочивание системы, ведут к появлению информационных сведений о ней и снижают информационную неопределенность, которая выявляет пропускную способность информационного канала, обеспечивающую надежность и достоверность передачи информационных данных. Это позволяет прогнозировать частично возможный ход эксперимента, т.е. предсказывать вероятность того или иного события.

Пример: расшифровка закодированного текста. Для этого анализируется вероятность возникновения того или иного символа и высчитывается величина их энтропии.

В социологии

Энтропия – показатель, характеризующий отклонение общественной системы или ее составных частей от заданного (образцового) состояния. Проявления этого отклонения:

  • уменьшение эффективности общественного развития и жизнедеятельности общества как целостной системы;
  • снижение способности к самоорганизации.

Пример: персонал организации настолько загружен бумажной работой (составлением отчетов, ведением документации), что не может успевать выполнять свои должностные функции и обязанности (осуществление аудита). Мера неэффективного использования трудовых ресурсов собственником предприятия – это информационная неопределенность.

Примеры

Из бытовой жизни:

  1. При написании sms-сообщений на мобильном телефоне мы часто пользуемся программой Т9. Чем меньше ошибок в печатаемом нами слове, тем процесс его распознания программой будет легче и она быстрее предложит нам его замену. Вывод: чем больше беспорядка, тем больше информационная неопределенность.
  2. Когда мы бросаем два кубика при игре в кости, существует только один способ выкинуть комбинацию 2 или 12 (1 и 1, 6 и 6). Самое максимальное число способов выкинуть число 7 (6 вероятных комбинаций). Непредсказуемость в данном случае будет максимальной.
  3. Информация о количестве учеников больше в течение урока, чем во время перемены. Поскольку на уроке каждый ученик сидит на своем месте, то энтропия ниже. За пределами класса для передвижения школьников характерна хаотичность, что ведет к увеличению значения энтропии.
  4. Если прибрать на рабочей парте, разложить предметы по своим местам, то можно больше получить информации о том или ином предмете, находящемся на ней. Упорядоченность вещей на парте снижает величину энтропии.

Важно! Все, что нас окружает, имеет стремление повысить энтропию. Человек намерен получить из окружающего мира максимальное количество информации. Все теоретические направления изучения энтропии (в физике, химии, экономике, математике, социологии) имеют целью установить баланс (равновесие) между намерениями и желаниями людей и естественными процессами, которые происходят в природе.

Энтропия что это такое простыми словами.

Простыми словами про энтропию можно сказать так:энтропия-это беспорядок,хаос.Но это очень грубо,просто неграмотно.Поэтому надо всё-таки надо поднапрячься и разобраться посеръёзней.

Обратимся ко второму началу термодинамики.Оно утверждает:

В изолированной системе самопроизвольно могут протекать только такие процессы,которые ведут к увеличению неупорядоченности системы,т.е.к росту энтропии.

И это подтверждает,что энтропия-хаос.Но есть нюансы.Совершенно строго энтропия была введена в термодинамике как функция состояния системы S,изменение которой определяется отношением количества теплоты Q,полученной (или отданной) системой при температуре T, к этой температуре:

S=Q/T

Если изолированная система получает некоторое количество теплоты при постоянной температуре,то вся теплота идёт на увеличение беспорядочного,хаотичного движения частиц,то есть на увеличение энтропии.Так происходит при плавлении вещества или при его испарении,например при кипении(лёд плавится и вода и кипит при постоянной температуре).Наоборот,порядок увеличивается,например при кристаллизации(замерзании) жидкости,энтропия системы уменьшается и выделяется скрытая теплота плавления.

В газе,где частицы движутся независимо,неупорядоченность гораздо больше,чем в кристалле.Жидкость занимает промежуточное положение.Соответственно,и энтропия вещества в газообразном состоянии больше,чем в жидком,а в жидком больше,чем в твердом.

При обсуждении химических проблем удобно пользоваться определением энтропии,данном Больцманом.

Энтропия ( S ) пропорциональна логарифму термодинамической вероятности ( W ) состояния системы: S = k lnW,

где k — постоянная Больцмана,а термодинамическая вероятность W определяется числом микросостояний,которыми может осуществляться рассматриваемое (макро)состояние.

Вот простой пример соотношения макро- и микросостояния системы.Система-кинозал с 10 рядами по 10 кресел и 100 зрителей.Для наилучшего обзора экрана зрители должны быть рассажены строго по росту с первого по 100 место.Это единственное микросостояние.Если рассадить зрителей по росту в только колонках,то число микросостояний будет равно числу сочетаний из 100 по 10,что составляет 1013

Но если зрители будут рассаживаться произвольно,число микростояний будет равно 100! и это будет самая неупорядоченная система.

В химии же системы такие,что число частиц очень велико.Например,один моль составляет 6·1023

частиц и число микросостояний становится невообразимо большим.

Увеличение энтропии означает возможность самопроизвольного протекания таких процессов,как диффузия газов и жидкостей,любой процесс растворения,осмос.

Второе начало термодинамики говорит только о направлении изменения энтропии в процессе,но ничего не говорит об абсолютном значении энтропии.В 19 столетии путем экспериментов были установлены температурные зависимости энтропии для газов и жидкостей при фазовых переходах.При понижении температуры энтропия медленно уменьшается,а при конденсации газа и при кристаллизации жидкости уменьшается резко, скачком.

В 1911 году М.Планк постулировал:

Для идеального кристалла при стремлении температуры к абсолютному нулю,энтропия также стремится к нулю.

Третье начало термодинамики гласит:

Энтропия идеального кристалла при 0 K равна нулю.

Таким образом,значения энтропии отсчитываются от нуля и могут быть найдены для любого состояния вещества и любых условий.

Энтропия измеряется в единицах Дж/K и относится к определённому количеству вещества,обычно к 1 моль.Для веществ в одинаковых состояниях энтропия увеличивается с ростом молярной массы.

Значения энтропии для некоторых веществ при обычной температуре.

Таким образом,появилась ещё одна характеристика химической реакции-изменение энтропии и ещё один критерий-стремление системы к максимуму энтропии.

Итак,ещё раз,энтропия простыми словами-это функция состояния системы (системой может быть простое вещество).

Новости

Психическая энтропия. Состояние ума.

Психическая энтропия – это беспорядок сознания, когда наше внутреннее внимание, сосредоточенное на какой-то цели, перемешивается с разными мыслями, которые отвлекают нас от нашей цели.

В термодинамике же энтропия определяет меру необратимого рассеяния энергии.

Что происходит у человека: возникает хаос в голове, особенно, когда человек живет и работает в режиме многозадачности. Человек постоянно реагирует на вызовы со стороны, отвлекаясь от своих целей, тем самым, не достигая их своевременно, либо вовсе откладывая задачи на потом. Тогда возникает состояние, когда «проблемы» наваливаются одна на другую. Человек начинает «срываться» на окружающих через неконтролируемые негативные эмоции и поведение и т.д. по нисходящей.

Таким образом, в процессе беспорядка наших мыслей у человека возникает стрессовое состояние, сопровождающееся потерей энергии.

Как избавиться от психической энтропии?

Пожалуй, никак! Возможно только снизить ее до минимума, насколько это возможно.

Способы:

  1. Планируйте свое время.

Планируя вы формируете структуру своих мыслей, уменьшая хаос в голове.

2. Концентрация на Важных делах в жизни.

Сделайте анализ своих жизненных целей и оцените насколько текущие дела приближают вас к ним. По максимуму включайте в планы Важные дела. Это позволит быть осознанным в жизни.

3. Ограничение кол-ва целей на период времени.

Не перегружайте себя, выбирайте комфортный для Вас режим достижения своих целей, который позволит иметь время и на «новые срочные вводные», которые нам подкидывают жизненные ситуации.

4. Помните о цели.

Старайтесь не позволять неважным делам и мыслям завладеть вашим сознанием.

5. Доверьтесь жизненному процессу.

Если вашим целям и намерениям что-то мешает свершиться, не сопротивляйтесь, возможно, Сверху виднее, что вам лучше и когда этому быть.

6. Состояние потока.

Концентрируйтесь на деталях процесса, не отвлекайтесь, осознавайте себя в текущем моменте. Старайтесь выполнить задачу качественно. Вы получите чувство удовлетворенности от состояния здесь и сейчас, которое, к тому же, сильно вас успокоит.

7. Расслабляйтесь.

Как только возникает свободная минутка, используйте ее для релаксации: расслабьте скальп; сделайте самомассаж; либо сходите на массаж; принимайте удобную открытую позу; спокойно подышите; думайте о приятном.

8. Физическая нагрузка.

Регулярная физическая нагрузка, направленная на: выносливость; силу; гибкость; восстановление энергетического баланса, позволит вывести лишние гормоны из организма и наполнит новым зарядом энергии.

9. Психическое расслабление (медитация; молитва; прогулки на свежем воздухе).

Успокаивайте свой ум, снижая значимость всех событий, происходящих с вами в жизни. Истинно лишь то, что остается с нами.

10. Стремитесь к балансу во всех сферах жизни.

Развивайтесь духовно, социально, интеллектуально, физически. Будьте гармоничны во всех жизненных ролях.

Успехов Вам!

Вступайте в группу ВКонтакте.

Энтропия — понятие, впервые введенное в термодинамике для определения меры необратимого рассеяния энергии. Энтропия широко применяется и в других областях науки: в статистической физике как мера вероятности осуществления какого-либо макроскопического состояния; в теории информации как мера неопределенности какого-либо опыта (испытания), который может иметь разные исходы. Термодинамическая энтропия — функция состояния термодинамической системы. Информационная энтропия — мера хаотичности информации, связана с вероятностью появления тех или иных символов при передаче сообщений. Номера энтропии используются в математической теории метрических пространств для измерения размеров наборов (и, частично, фракталов). Энтропия в теории управления — мера неопределенности состояния или поведения системы в данных условиях.

На бытовом уровне, энтропия — это мера беспорядка или мера неопределенности.

Гештальтпсихологи (см. гештальт) сравнивают физическую энтропию (как стремление замкнутых систем к равномерному перераспределению физической энергии) с закономерностями зрительного восприятия природных форм, основанных на принципе экономии энергии.

Энтропия — способ взаимодействия личности с социальной средой определяется тем, что социальная среда, с одной стороны, и личность – с другой могут включать в себя энтропийные и негэнтропийные тенденции, а их определенное соотношение образует комбинаторно-возможные модусы взаимодействия; их широкий диапазон дает возможность выхода за пределы ограниченного определения личности как стабильной системы, действующей в изменяющихся, условиях среды.
Если взять инвариантную в нашем концептуальном аппарате ось «личность – социальная среда» и представить её взаимовращение с осью «энтропия-негэнтропия», заключающей в себе ответ на вопрос «как проходит взаимодействие?», то в нашем распоряжении четыре исходных варианта: 1) негэнтропийные тенденции социальной среды; 2) энтропийные тенденции социальной среды; 3) негэнтропийные тенденции личности; 4) энтропийные тенденции личности. Необходимо коротко остановиться на описании каждого из них.
1. Негэнтропийные тенденций социальной среды. Еще Бэкон ставил вопрос, как человек может существовать в условиях социального порядка и, вообще, из чего слагается этот социальный порядок. Большинство современных социологических теорий посвящается выяснению его природы. Применительно к нашей задаче в них описания возможных параметров системы «личность – социальная среда», достаточно отметить: личность может быть включена в формальные и неформальные отношения, основным качеством которых является повторяемость, четкость и организованность, ритуальность и стереотипность социальных условий – ситуаций индивидуального поведения. Известно, что социум не может эффективно воздействовать на отдельного индивида, включенного в группу, если стратегия социального влияния не будет последовательной, единодушной и консистентной.
2. Энтропийные тенденции социальной среды. Элементы хаоса и беспорядка, социальная дестабилизация и дезорганизация устройства на тех или иных этапах его развития Э. Дюркгейм даже считал необходимым условием развития общества, наличие в нем определенных элементов дезорганизации. Этот момент, как известно, он подчеркивал в связи с изучением природы социальной аномии и преступности. Не вдаваясь в подробности критического анализа взглядов Э. Дюркгейма, мы хотим подчеркнуть, что энтропийные тенденции особенно наглядно наблюдаются в функционировании малых социальных групп в микросоциальном климате некоторых формальных и неформальных человеческих объединений. Примером может служить пьяная компания, взволнованная толпа во время спортивного зрелища, ситуация в трудовом коллективе при нечетком распределений функций и ролей, случайное сборище людей, не объединенных общей нитью, и т. д.
3. Негэнтропийные тенденции личности. Имеется в виду консистентность взглядов и установок личности; её последовательность и организованность в действиях. Представляется излишним детальное рассмотрение механизмов обеспечения и достижения стабильности, консистентности организованности в жизнедеятельности личности, ибо этот вопрос широко обсуждается в психологической литературе и его изучению посвящены многочисленные работы. Можно лишь подчеркнуть, что ученики и последователи Д. Н. Узнадзе механизм стабильности индивидуального поведения и характерологических черт, мировосприятия и убеждений связывают с фиксацией установки, с определенной организацией фиксированных установок, их системным строением и внутренней, тенденцией к консолидации и совместимости.
4. Энтропийные тенденции личности. Поведенческие диссоциации, дезорганизованность, непоследовательность в поступках и убеждениях, эмоциональная неустойчивость являются проявлениями внутреннего хаоса и энтропийных тенденций личности. Не подлежит сомнению, что предельное состояние роста энтропии свойственно патологии, однако было бы неверно таким образом упрощать вопрос, якобы рост энтропии связан с патологией, а рост негэнтропии с психическим здоровьем. Более того, при многих невротических нарушениях отмечается сверхорганизованность, доведенная до патологических форм ритуализации и, напротив, у практически здоровых лиц в определенных условиях может наблюдаться рост энтропийных тенденций. Это хорошо демонстрируется в известных опытах Л. Фестингера, Т. Ньюкомба и А. Пепитона , Ф. Г. Зимбардо в связи с изучением феномена деиндивидуации, о котором частично уже шла речь. Дело в том, что одним из показателей деиндивидуации, согласно этим заторам, является импульсивность и деструктивность поведения, понижение самоконтроля, хаотичность поведения и дезорганизация внутриличностных состояний. Ф. Г. Зимбардо лаконично и четко сформулировал борьбу двух моментов – хаоса и порядка – в человеческом существовании: «В вечной борьбе порядка и хаоса, мы надеемся на триумф индивидуации, однако таинственно мы в заговоре с внутренними силами, исходящих из неподвластных недр деиндивидуации»
В физике энтропия стоит в ряду таких фундаментальных понятий, как энергия или температура. Энтропия может быть определена как одна из основных термодинамических функций (впервые это сделал Клаузиус).
Одно из основных фундаментальных свойств мира, в котором мы живем, называется вторым началом термодинамики. Существуют три внешне не похожие, но логически эквивалентные формулировки второго начала термодинамики. В формулировке Томсона-Планка он гласит: невозможно построить периодически действующую машину, единственным результатом которой было бы поднятие груза за счет охлаждения теплового резервуара. Существует формулировка Клаузиуса: теплота не может самопроизвольно переходить от тела менее нагретого к телу более нагретому. В третьей формулировке этого фундаментального закона «главным действующим лицом» является энтропия: в адиабатически изолированной системе энтропия не может убывать; либо возрастает, либо остается постоянной.
Именно из этой формулировки наиболее ясна принципиальная необратимость физических процессов, а также неизбежная деградация любой замкнутой системы (все различные формы энергии переходят в конечном итоге в тепловую, после чего становятся невозможны никакие процессы). Обобщив этот принцип на всю вселенную, Клаузиус сформулировал гипотезу тепловой смерти Вселенной.
Эта необратимость процессов, являющаяся следствием второго начала, находилась в видимом противоречии с обратимым характером механического движения. Размышляя над этим парадоксом Больцман получил совершенно удивительную формулу для энтропии, раскрывающую совершенно новое содержание. Применив статистические методы, Больцман показал, что энтропия прямо пропорциональна логарифму термодинамической вероятности. Эта формула высечена на надгробии ученого на Центральном кладбище Вены. Это открытие Больцмана тем значительнее, что понятие вероятности впервые проникло в самые основания физики (за несколько десятилетий до построения новой картины мира на основе квантовой механики).

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *