Уравнение закона сохранения информэнергии

При разработке общей теории мне очень помогли количественная (20) и качественная (24) классификации, заставившие вести поиск в четко обозначенных рамках по заранее намеченной программе; без них я чувствовал себя крайне неуютно. Необходимость иметь соответствующие шоры очень хорошо определил древнекитайский ученый Ян Чжу, живший в 395-335 гг. до н.э., словами: "Большая дорога с множеством развилин ведет к гибели баранов. Ученые гибнут из-за бесконечности направлений" ("Ле-цзы", гл. "Шо Фу-нянь"), Из предыдущего должно быть ясно, какую роль сыграли эти мои шоры.

Чтобы извлечь из ряда (24) дополнительные закономерности эволюционного характера, надо было располагать универсальным методом количественной оценки степени совершенства любого сколь угодно сложного явления. Для этой цели не удалось использовать известные методы, поэтому пришлось создавать новый. Заранее было лишь ясно, что необходимый метод определения уровня эволюционного развития явления должен базироваться на ОТ и подчиняться ее началам. Лучше всего этому требованию может удовлетворять некое условно простое явление с его главными количественными мерами. Соответствующее условно простое явление я назвал информационным (см. параграф 28 гл. XV).

Из четырех главных характеристик любого явления - количества и качества вещества и количества и качества поведения этого вещества - первые две для наших целей не подходят, ибо представляют собой "вещи в себе". "Вещами для нас" могут служить лишь вторые две меры, поскольку они связаны с проявлениями системы в окружающей среде в ходе ее взаимодействия с другими системами и поэтому поддаются сравнительно простому обнаружению и определению.

Универсальная мера количества поведения, или энергия, уже использовалась некоторыми авторами для оценки отдельных технологических процессов, целых отраслей народного хозяйства и даже всей мировой экономики. Например, соответствующий термодинамический подход применительно к различным отраслям народного хозяйства был разработан американскими экономистами во главе с В. Леонтьевым и X. Ченери [87]. В монографии Одума [90] с помощью энергии решаются глобальные проблемы развития общества с учетом военного и промышленного потенциала, уровня сельскохозяйственного производства, природных ресурсов, климатических условий и т.п.

Однако энергия не учитывает самой важной для нас характеристики - степени совершенства системы, затрачивающей энергию. Ведь высококвалифицированный и необученный человек при одинаковых затратах энергии выработает разные по количеству и качеству продукты. Вспомним притчу о том, как медведь пытался гнуть дуги. Поэтому в предложенном мною условно простом информационном явлении энергия U используется в роли экстенсора - условного объекта переноса, а уровень эволюционного развития системы определяется интенсиалом, то есть мерой качества, или структуры, ее поведения П. В результате уравнение первого начала ОТ для условно простого информационного явления приобретает вид (см. формулу (275))

DW = dQ_U = П dU = (341)

где dW - изменение информэнергии (информэнергия есть мера количества поведения сложной системы, находящейся на произвольном уровне эволюционного развития), Дж; dQ_U - полная информационная работа, совершаемая системой при переносе энергии dU, Дж;

П - среднее значение информационного интенсиала, или информациала, именуемого также энергиалом, системы;

П_i - частное значение информациала, соответствующее затраченной работе dQ_i;

dQ_i - работа, определяемая по формуле (34), Дж.

Уравнение (341) характеризует закон сохранения информэнергии в условиях взаимодействия сложной системы с окружающей средой. В частном случае простой системы, обменивающейся с окружающей средой простыми веществами, информациал

П = П_i = 1 (342)

и уравнение (341) превращается в известное уравнение первого начала (31), где U - мера количества поведения простой системы.

Для условно простого информационного явления справедливы также все остальные начала ОТ и их уравнения. Второе начало выражает закон сохранения экстенсора, то есть энергии, третье - закон информационного состояния, четвертое - закон взаимности, пятое - переноса и т.д. С помощью уравнений этих начал в рассмотрение вводятся коэффициенты информационного состояния, информоемкости, информопроводности и информосопротивления, информоотдачи и информопередачи и т.п. При этом переносится (передается) не информация П (интенсиал), а энергия U (экстенсор) под действием разности информациалов. Информация системы, как и температура или электрический потенциал, способна лишь изменяться в процессе передачи энергии, причем скорость изменения обратно пропорциональна информоемкости системы. Все это позволяет очень гибко и всесторонне исследовать информационную проблему на совершенно новой основе с учетом взаимного влияния различных степеней свободы системы [ТРП, стр.552-554].