Entropie bestimmt Ihren Alltag – in jeder Sekunde
Entropie ist Alltag Der Begriff Entropie gilt als nerdig, doch Entropie ist ein ganz alltägliches Phänomen. Wir kennen es alle bestens: - Ist Ihre Küche einigermassen aufgeräumt und sauber? - Haben Sie Ihre Zähne geputzt? - Haben die Socken an ihren Füssen die gleiche Farbe? Wenn Sie eine dieser Frage mit Ja beantworten, beschäftigen Sie sich im Alltag mit der Erstellung von Ordnung. Und Ordnung bedeutet die Abwesenheit von Entropie. Es gibt nichts Alltäglicheres als Entropie, sie umgibt uns in jeder Sekunde und wir gehen in jeder Sekunde aktiv mit Entropie um. Wenn wir putzen, verschieben wir die Entropie nach
Informationsreduktion (Übersicht)
Wollen wir möglichst wenig wissen? Natürlich nicht, je mehr wir wissen, umso besser, werden Sie denken. Doch so ganz möchte ich Ihnen nicht zustimmen. Es gibt Details, die mich nicht interessieren und in meinem Kopf ist nicht unbeschränkt Platz. Also muss ich haushalten. Dazu ist eine Reduktion der verfügbaren Informationsmenge hilfreich. Je kleiner sie ist, umso mehr Platz ist für weiteres Wissen und umso schneller wird der Denkvorgang. Schon aus diesem Grund ist das Thema Informationsreduktion bedenkenswert. Bei näherem Hinsehen erweist sich der Gedanke, die Informationsmenge zu reduzieren, nicht nur als nützlich in der Praxis, sondern überraschenderweise als Schlüssel dafür,
Die Form der Unterscheidung nach Spencer-Brown und Shannon’s Bit (LOF24)
Die Unterscheidung (Distinction) nach Spencer Brown Das Bit nach Claude E. Shannon ist uns in Theorie und Praxis geläufig. Weniger bekannt ist die "Distinction", d.h. die Unterscheidung nach George Spencer-Brown. Beide Elemente, das Bit und die Unterscheidung, können als Grundbausteine der Informationsverarbeitung gesehen werden. The Spencer-Brown Society und LOF24 Am 9. August 2024 hatte ich die Gelegenheit, an der LOF24, der diesjährigen Konferenz der Spencer-Brown Society zu sprechen. George Spencer-Brown und Kurt Gödel Die Spencer-Brown Society hält das Erbe von Georg Spencer-Brown hoch, jenes weitherum verkannten Mathematikers und Logikers, der über die Unvollständigkeitssätzen Kurt Gödel nachgedacht und die logische
Entropie zwischen Mikro- und Makroebene
Unter Energie kann sich jedermann etwas vorstellen, unter dem noch wichtigeren Begriff Entropie jedoch die wenigsten. Dabei spielt Entropie in der allgemeinen Physik, der Informationstheorie und der Biologie eine entscheidende Rolle. Und: Es gibt Gründe, weshalb der Begriff so schwierig zu verstehen ist. Das hat vor allem damit zu tun, dass Entropie physikalisch und informationstheoretisch als Abstand zwischen der Mikro- und Makroebene eines untersuchten Objekts definiert ist.
Entropie und Information
Der Begriff Entropie wird gerne vermieden, weil er eine gewisse Komplexität enthält, die sich nicht wegdiskutieren lässt. Doch wenn wir über Information sprechen, müssen wir auch über Entropie sprechen. Denn Entropie ist das Mass für die Informationsmenge. Wir können nicht verstehen, was Information ist, ohne zu verstehen, was Entropie ist. 1948: Claude E. Shannon erfindet den Begriff "Bit" und verbindet ihn mit Information und Entropie Das Bit ist immer relativ. Wir glauben, dass wir Information packen können, so wie wir Bits in einem Speichermedium ablegen. Die Bits sind dann die Information, die objektiv verfügbar ist. Wir haben uns so
Fünf Vorurteile über Entropie
Nerds interessieren sich gern für entlegene Themen. Da passt Entropie gut hinein, nicht wahr? Blutleere Nerds stellen sich damit als intellektuell überlegen dar. Dieses Spiel wollen Sie nicht mitmachen und Sie denken, dass es keinen wirklichen oder gar praktischen Grund gibt, sich mit Entropie zu beschäftigen. Diese Haltung ist sehr verbreitet und ziemlich falsch. Entropie ist kein nerdiges Thema, sondern bestimmt ganz grundlegend unser Leben, von der elementaren Physik bis in den praktischen Alltag hinein.
Ijon Tichy trifft die künstliche Intelligenz
Littering im Weltraum ist nicht erst seit Elon Musks Starlink-Programm ein Thema und aktuell werden verschiedene Methoden zur Reinigung des zunehmend vermüllten Weltraums rund um unserer Erde diskutiert. Die Aufgabe ist nicht einfach, weil - aufgrund des zweiten Hauptsatzes, nämlich der unausweichlichen Entropiezunahme - jede Vermüllung die Tendenz hat, exponentiell zuzunehmen.
Informationsreduktion 8: Unterschiedliche Makrozustände
Zwei Zustände gleichzeitig Im Vorbeitrag habe ich dargestellt, wie ein System auf zwei Ebenen beschrieben werden kann, auf der Ebene des Mikro- und auf der des Makrozustandes. Auf der Ebene des Mikrozustandes finden sich alle Detailinformationen, auf derjenigen des Makrozustandes finden sich weniger, dafür stabilere Informationen. Das klassische Beispiel ist das Wasserglas, wo der Mikrozustand die Bewegung der einzelnen Wassermoleküle beschreibt, der Makrozustand dafür die Temperatur der Flüssigkeit kennt. In diesem Beitrag möchte ich darauf eingehen, wie unterschiedlich die Beziehung zwischen Mikro- und Makrozustand sein kann. Hängt der Makrozustand vom Mikrozustand ab? Der Makrozustand ist informatisch, d.h. bezüglich seines Informationsgehaltes,
Informationsreduktion 7: Mikro- und Makrozustand
Beispiele von Informationsreduktion Für das normale Funktionieren ist es in vielen Gebieten üblich oder sogar nötig, die Menge an Information zu reduzieren. Das betrifft so unterschiedliche Gebiete wie: Kodierung / Klassifizierung Sinneswahrnehmung Fallpauschalen Meinungsbildung Wärmelehre Was ist allen diesen Beispielen gemeinsam? Mikro- und Makrozustand Allen diesen Beispielen ist gemeinsam, dass wir bezüglich Informationen zwei Zustände haben, einen Mikrozustand mit vielen Details und einen Makrozustand mit wesentlich weniger Information. Sehr anschaulich und den meisten noch aus der Schule bekannt, ist das Verhältnis der beiden Ebenen in der Wärmelehre. Beide Zustände existieren gleichzeitig. Sie betreffen weniger das betrachtete Objekt, als vielmehr die
Informationsreduktion 6: Das Wasserglas, revisited
Eine Vereinfachung In meinem Beitrag Informationsreduktion 5: Das klassische Wasserglas habe ich als Beispiel für die Informationsreduktion das Wasserglas erwähnt. Dort reduziert sich die komplexe und detailreiche Information über die Bewegungsenergie der Wassermoleküle (Mikroebene) zur simplen Information über die Temperatur des Wassers. Ein Physiker könnte dieses Beispiel auch kritisieren. Zu Recht, denn das Wasserglas ist viel komplizierter. Die Berechnungen von Boltzmann gelten nur für das ideale Gas, also für ein Gas, dessen Moleküle keine Interaktionen untereinander haben, ausser den Stössen, die sie untereinander erfahren und dabei ihre individuellen Bewegungsinformationen untereinander austauschen. Ein ideales Gas Ein solches Gas existiert auf der
