信息论和開放系統 (熱力學)

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信息论和開放系統 (熱力學)之间的区别

信息论 vs. 開放系統 (熱力學)

信息论（information theory）是应用数学、電機工程學和计算机科学的一个分支，涉及信息的量化、存储和通信等。信息论是由克劳德·香农发展，用来找出信号处理与通信操作的基本限制，如数据压缩、可靠的存储和数据传输等。自创立以来，它已拓展应用到许多其他领域，包括统计推断、自然语言处理、密码学、神经生物学、进化论和分子编码的功能、生态学的模式选择、热物理、量子计算、语言学、剽窃检测、模式识别、异常检测和其他形式的数据分析。 熵是信息的一个关键度量，通常用一条消息中需要存储或传输一个的平均比特数来表示。熵衡量了预测随机变量的值时涉及到的不确定度的量。例如，指定擲硬幣的结果（两个等可能的结果）比指定掷骰子的结果（六个等可能的结果）所提供的信息量更少（熵更少）。 信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑，给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个方面又由信道编码定理、信源－信道隔离定理相互联系。 信息论的基本内容的应用包括无损数据压缩（如ZIP文件）、有损数据压缩（如MP3和JPEG）、信道编码（如DSL））。这个领域处在数学、统计学、计算机科学、物理学、神经科学和電機工程學的交叉点上。信息论对航海家深空探测任务的成败、光盘的发明、手机的可行性、互联网的发展、语言学和人类感知的研究、对黑洞的了解，以及许多其他领域都影响深远。信息论的重要子领域有信源编码、信道编码、算法复杂性理论、算法信息论、資訊理論安全性和信息度量等。. 在熱力學中，開放系統指與外界交換能量和質量的系統。系統是隨意介定的：在研究一些特定組件時，相關的空間領域可被視為系統。 開放系統假設了外界能量供應不能減少；實際上，這種外界能量是由周圍環境的某種東西供應，而在研究需要時這種能量供應可被視為源源不絕。其中一種開放能量是所謂的輻射能系統，此系統的能量接收自由太陽輻射－一個於任何實驗都可被視為用之不竭的能量來源。某些虛構開放系統的能量接收自太空中的真空能。 太空纜索是一個開放系統的例子。當纜索在地球磁場中移動時，透過以地面以及電離層組成的迴路會被視作一個發電器，以電磁感應的方式把纜索的動能轉化成電能。.