Паразитологии и экологии к у р с л е к ц и й

Жизнь существует в виде открытых систем.
Академик В.А. Энгельгарт (1969), один из основоположников биоэнергетики, наш соотечественник, постулировал: "Коренное отличие живого от неживого выражается в способности живого создавать порядок из хаотического теплового движения молекул".
Мерой упорядоченности биосистем служит энтропия.
Впервые понятия энтропия и информация связал К. Шеннон в 1948. С его подачи энтропия стала использоваться как мера полезной информации в процессах передачи сигналов. Следует подчеркнуть, что под информацией Шеннон понимал сигналы нужные, полезные для получателя. Неполезные сигналы, с точки зрения Шеннона, это шум, помехи. По К. Шеннону, если сигнал на выходе канала связи является точной копией сигнала на входе то, с точки зрения теории информации, это означает отсутствие энтропии. Отсутствие шума означает максимум информации. Взаимосвязь энтропии и информации нашло отражение в формуле
HY1
Где Н – энтропия, Y – информация. Этот вывод количественно был обоснован Бриллюэном.
Для расчета энтропии Шеннон предложил уравнение, напоминающее классическое выражение энтропии, найденное Больцманом.
H  P_i log₂ 1/P_i  - P_i log₂ P_i


где Н – энтропия Шеннона, P_i – вероятность некоторого события.
Попытаемся разобраться, что такое энтропия Шеннона и как она относится к термодинамическому понятию энтропии Клаузиуса и Больцмана.
Впервые понятие энтропии было введено Клаузисом в 1865 г. как функция термодинамического состояния системы. Эта функция имеет вид S=Q/T (Q – теплота, Т - температура). Классики не связывали энтропию с информацией. Анализ этой функции показал, что физический смысл энтропии проявляется, как чвсть внутренней энергии системы, которая не может быть превращена в работу. Клаузиус эмпирически получил эту функцию, экспериментируя с газами.
Л. Больцман (1872) методами статистической физики вывел теоретическое выражение энтропии S  K lnW, где К – константа, W – термодинамическая вероятность (количество перестановок молекул идеального газа, не влияющее на макросостояние системы). Энтропия Больцмана трактуется как мера беспорядка,мера хаоса системы. Энтропии Больцмана и Клаузиуса тождественны, являются мерой вероятности состояния молекулярной системы. Сложилось мнение, что энтропия и беспорядок есть одно и тоже.