Homo Sapiens Informaticus.

并熵成为信息

这个概念’information préexistait à l’informatique : il était en germe, dès le XIXe siè在物理学家的热力学中。

Gilles Dowek. 对于Science N°508
本文保留用于科学用户
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L’计算机经常被视为数学分支é将是的émancipée。数学是真的ématiciens ont conçu算法和语言,如此’algèBORD,在诞生之前’计算机科学。但是,这两个基本概念没有éfinissent pas l’电脑,也符合其他两种:机器和D’information. L’idé机器的E当然是来自’art des ingénieurs. De manière peut-ê更令人惊讶,概念’信息似乎没有物理学。

这个故事从1824年开始,其中’由Sadi Carnot介绍第二个è我的热力学原理,追随1865年,鲁道夫克劳斯·迪尔’一个新的伟大 : l’熵,测量désordre présent dans un systè我。这一原则告诉我们 ?任何转型’un système thermodynamique s’表现总体上涨’熵。例如,在D期间étente isotherme d’un gaz parfait, où这通过推动活塞和重新提供工作ç他的环境的热量,’气体熵增加 Nk ln V2 – Nk ln V1 O. ù N est le nombre de molé构成这种气体的邪教, V1 son volume initial, V2 son volume final et k une constante.

系统需要描述它的所有信息都是混乱的

要了解原因,我们必须记住行使的力量é通过活塞上的气体是气体压力的产物 P = NkT/V par l’aire du piston  在  étant la tempé绝对成熟)。这种力量的工作’un déplacement dx 活塞是这种力的产品é放置。最后,’熵是这个数量的商é温度加热érature. Résultat :因此变化是égale à Nk a dx/V,vs.’est-à-dire Nk dV/V. ㈡é授予这个表达,l’因此,气体熵是,à une constante près, S = Nk ln V.

但’entropie n’不是唯一的比例数量à N ln V. S我想象每一个摩尔é天然气葫芦具有有限数量的可能位置,并且该数量与气体成比例(D.’un facteur c),然后是数字Ω可能的配置 N molécules est (cV) N。而这个号码的对数是,à une constante près, lui aussi égal à N ln V。这个r.é颂歌说明了一个idée plus générale, formulée Ludwig Boltzmann于1877年 : l’entropie d’un système physique à l’é宏观平衡,免费D.’évoluer à l’é微观介于之间Ω configurations, est S = k ln Ω.

如果è下一个关键,1949年,克劳德香农,Père de la théorie de l’信息,已经注意到了é那个单词的数量 n 以字母表拍摄的字母,由两个,例如a和b组成,是2n。一个词 n 因此,信件允许écrire l’état d’un systè我可以在2n états diffé。换句话说,字母的数量– la quantité d’information – nécessaires pour décrire un système caractérisé par Ω états possibles est I = ln Ω/ ln 2.例如,三个字母足以Dé写一周的一天,aaa dé星期二写周一,AAB,…, BBA le dimanche.

L’历史在1956年结束,当时éon Brillouin en déduit que l’entropie d’un système est égale à  ki.  ln 2 et qu’elle se définit donc comme l’information nécessaire pour dé削减其微观配置。这给了é un sens nouveau à l’idée de mesure du désordre, un système demandant d’autant plus d’information pour être décrit qu’il est désordonné。随后,Rolf Landauer和Charles Bennett显示出来é que l’effacement d’une unité d’信息增加了’entropie de k LN 2,因此消散了一个énergie kT ln 2. La notion d’物理学中存在的信息 XIXe siècle;但没有人是’en était aperç你,因为她穿了另一个名字 !

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