Термодинамика реальных процессов

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 = dQU = П dU =     (341)

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

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

Пi  - частное значение информациала, соответствующее затраченной работе dQi ;

dQi  - 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 = Пi = 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].

2. Количество и ценность информации.

Из уравнений (275) и (341) видно, что информациал

    П = dW/dU = W/U      (343)

представляет собой безразмерный параметрический критерий подобия. Следовательно, по своей универсальности он не уступает энергии, а значит, и информэнергии. Отсюда должно быть ясно, что указанные предельно универсальные характеристики - количество  W  и качество  П  поведения - применимы к произвольной системе независимо от ее физической природы и уровня эволюционного развития.