Aşırı fiziksel bilgi - Extreme physical information

Aşırı fiziksel bilgi (EPI) bir ilkedir bilgi teorisi, ilk olarak 1998'de tanımlanmış ve formüle edilmiştir^[1] tarafından B. Roy Frieden, Optik Bilimler Emeritus Profesörü, Arizona Üniversitesi. İlke, bilimsel yasaların çökelmesinin şu yollarla elde edilebileceğini belirtir Fisher bilgisi şeklini alarak diferansiyel denklemler ve olasılık dağılım fonksiyonları.

Giriş

Fizikçi John Archibald Wheeler şunu belirtti:

Fiziksel olan her şey bilgi kuramsal kökenlidir ve bu katılımcı bir evrendir ... Gözlemci katılımı bilgiyi doğurur; ve bilgi fiziği doğurur.

Kullanarak Fisher bilgisi özellikle kaybı ben - J gözlem sırasında ortaya çıkan EPI ilkesi, doğanın ve insan toplumunun birçok yönünü yöneten yasaların türetilmesi için yeni bir yaklaşım sağlar. EPI, birçok teorik bilgiyi kapsayan bilgi teorisinin bir uzantısı olarak görülebilir. fizik ve kimya. Örnekler şunları içerir: Schrödinger dalga denklemi ve Maxwell – Boltzmann dağılımı yasa. EPI, bir dizi temel yasayı türetmek için kullanılmıştır. fizik,^[2]^[3] Biyoloji,^[4] biyofizik nın-nin kanser büyüme,^[5] kimya,^[5] ve ekonomi.^[6] EPI aynı zamanda bir oyun doğaya karşı, ilk öneren Charles Sanders Peirce. Yaklaşım, uygun bir değişmezlik ilkesi veya verileri hakkında önceden bilgi gerektirir.

EPI ilkesi

EPI ilkesi, iyi bilinen bir "kaynak" fenomeni gözleminin hiçbir zaman tam olarak doğru olmadığı fikrine dayanır. Yani kaynakta bulunan bilgi, kaynak gözlemlenirken kaçınılmaz olarak kaybolur. Gözlemlerdeki rastgele hataların, kaynak olgunun olasılık dağılım fonksiyonunu tanımladığı varsayılır. Yani, "fizik dalgalanmalarda yatar." Bilgi kaybının aşırı bir değer olduğu varsayılmaktadır.^{[açıklama gerekli ]} Gösteren Fisher bilgisi verilerde^{[açıklama gerekli ]} gibi ${ displaystyle { mathcal {I}}}$ ve kaynakta olduğu gibi ${ displaystyle { mathcal {J}}}$ EPI ilkesi şunu belirtir:

{ displaystyle { mathcal {I}} - { mathcal {J}} = mathrm {Extremum}}

Veriler genellikle kaynağın kusurlu versiyonları olduğundan, çoğu durum için ekstremum minimumdur.^{[neden? ]} Bu nedenle, herhangi bir gözlemin kaynağını sadakatle tanımlaması için rahatlatıcı bir eğilim vardır.^{[neden? ]} EPI prensibi, bilinmeyen sistem genlikleri için olağan yolla çözülebilir. Euler-Lagrange varyasyonel hesabın denklemleri.

Kitabın

Frieden, B. Roy - Fisher Information'dan Fizik: Bir Birleşme , 1. Baskı. Cambridge University Press, ISBN 0-521-63167-X, pp328, 1998
Frieden, B. Roy - Fisher Information'tan Bilim: Bir Birleştirme , 2. Baskı. Cambridge University Press, ISBN 0-521-00911-1, pp502, 2004
Frieden, B.R. & Gatenby, R.A. eds. - Fisher Information Kullanarak Keşif Verileri Analizi, Springer-Verlag (baskıda), pp358, 2006

EPI kullanan son makaleler

Frieden, B. Roy; Gatenby (2013). "Hardy'nin aksiyomlarından istatistiksel sistemlere uygulanan maksimum Fisher bilgisi ilkesi". Phys. Rev. E. 88 (4): 042144. arXiv:1405.0007. Bibcode:2013PhRvE..88d2144F. doi:10.1103 / PhysRevE.88.042144. PMC 4010149. PMID 24229152.
Gatenby, Robert A .; Frieden. "Bilgi Teorisinin ve Aşırı Fiziksel Bilginin Karsinogeneze Uygulanması". Kanser araştırması. 62: 3675–3684.
Chimento, L.P .; Pennini, F .; Plastino, A. (2000). "Naudts benzeri dualite ve Extreme Fisher bilgi ilkesi". Phys. Rev. E. 62 (5): 7462–7465. arXiv:cond-mat / 0005006. Bibcode:2000PhRvE..62.7462C. doi:10.1103 / physreve.62.7462. PMID 11102108.
Nagy, A (2003). "Yoğunluk fonksiyonel teorisinde Fisher bilgisi". J. Chem. Phys. 119 (18): 9401–9405. Bibcode:2003JChPh. 119.9401N. doi:10.1063/1.1615765.
Anton, M. & Weisen, H. & Dutch, M.J. - "TCV tokamakta X-ışını tomografisi", Plasma Phys. Kontrol. Fusion 38, 1849-1878, 1996 http://ej.iop.org/links/q80/fVFo+Bx3KRlwd6qcdU2Saw/p61101.pdf^{[kalıcı ölü bağlantı ]}
Mlynar, J. & Bertalot, L. - "Nötron spektrumları minimum Fisher regülasyonuyla açılımı" http://pos.sissa.it/archive/conferences/025/063/FNDA2006_063.pdf Subj: Tokamak füzyon makinesindeki plazma şeklinin EPI'ye dayalı rekonstrüksiyonlar kullanılarak teşhisi.
Venkatesan, Ravi. - "Fisher-Schrödinger Modeli kullanarak bilgi şifreleme", 6. Uluslararası Kompleks Sistemler Konferansı'nda (ICCS) sunulmuştur, Haziran, 2006 Boston, Massachusetts Tam metin Frieden ve Gatenby, 2006 http://necsi.edu/community/wiki/index.php/ICCS06/235 Subj: Şifreleme, özellikle oyun açısından EPI kullanarak güvenli aktarım.
Fath B.D. & Cabezas, H. & CW Pawlowski - "Ekolojik endeksler olarak Ekserji ve Fisher bilgileri",

Ekolojik Modelleme 174, 25-35, 2004 - CW 2003

doi: 10.1016 / j.ecolmodel.2003.12.045

Subj: tür çeşitliliği için çevrenin izlenmesi

Yolles. Mİ. - "Bilgi Sibernetiği: Sosyal Kolektifler İçin Yeni Bir Metafor", 2005

http://isce.edu/ISCE_Group_Site/web-content/ISCE_Events/Christchurch_2005/Papers/Yolles.pdf

Subj: Bilgi yönetimine bilgi tabanlı yaklaşımlar.

Venkatesan, R.C. - "Değişmez Aşırı Fiziksel Bilgi ve Bulanık Kümeleme", Proc. SPIE Savunma ve Güvenlik Sempozyumu,

Akıllı Hesaplama: Teori ve Uygulamalar II, Priddy, K. L. ed, Cilt 5421, s. 48-57, Orlando, Florida, 2004

http://spiedl.aip.org/getpdf/servlet/GetPDFServlet?filetype=pdf&id=PSISDG005421000001000048000001&idtype=cvips&prog=normal^{[kalıcı ölü bağlantı ]}

Ménard, Michel; Eboueya, Michel (2002). "Bulanık kümelemede aşırı fiziksel bilgi ve amaç işlevi". Bulanık Kümeler ve Sistemler. 128 (3): 285–303. doi:10.1016 / s0165-0114 (01) 00071-9.
Ménard, Michel. Ve Dardignac, Pierre-André. & Chibelushi, Claude C. - "Bulanık kümeleme için kapsamlı olmayan termoistatistik ve aşırı fiziksel bilgiler (davet edilen kağıt)", IJCC, 2 (4): 1-63, 2004 http://www.yangsky.us/ijcc/pdf/ijcc241.pdf

Ayrıca bakınız

Notlar

^ B. Roy Frieden, Fisher Information'dan Fizik: Bir Birleşme , 1. Baskı. Cambridge University Press, ISBN 0-521-63167-X, pp328, 1998
^ Frieden, B.R .; Hughes (1994). "Aşırı fiziksel bilgiden kaynaklanan spektral 1 / f gürültü". Phys. Rev. E. 49 (4): 2644–2649. Bibcode:1994PhRvE..49.2644F. doi:10.1103 / physreve.49.2644. PMID 9961526.
^ Frieden, B.R .; Soffer (1995). "Lagrangians fizik ve Fisher-bilgi transferi oyunu". Phys. Rev. E. 52 (3): 2274–2286. Bibcode:1995PhRvE..52.2274F. doi:10.1103 / physreve.52.2274. PMID 9963668.
^ Frieden, B.R .; Plastino, A .; Soffer, B.H. (2001). "Bilgi perspektifinden nüfus genetiği". J. Theor. Biol. 208 (1): 49–64. doi:10.1006 / jtbi.2000.2199. PMID 11162052.
^ ^a ^b Frieden, B.R .; Gatenby, R.A. (2004). "Karsinogenez ve tümör büyümesinde bilgi dinamikleri". Mutat. Res. 568 (2): 259–273. doi:10.1016 / j.mrfmmm.2004.04.018. PMID 15542113.
^ Hawkins, R.J .; Frieden, B.R .; D'Anna, J.L. (2005). "Ab initio getiri eğrisi dinamikleri". Phys. Lett. Bir. 344 (5): 317–323. arXiv:fizik / 0507098. Bibcode:2005PhLA..344..317H. doi:10.1016 / j.physleta.2005.06.079.

Referanslar

Frieden, B.R. (1989). "Schrödinger dalga denkleminin temeli olarak Fisher bilgisi". Am. J. Phys. 57 (11): 1004–1008. Bibcode:1989AmJPh..57.1004F. doi:10.1119/1.15810.
Frieden, B.R. (1990). "Fisher bilgi, düzensizlik ve fiziğin denge dağılımları". Phys. Rev. A. 41 (8): 4265–4276. Bibcode:1990PhRvA..41.4265F. doi:10.1103 / physreva.41.4265. PMID 9903619.
Frieden, B.R. (1993). "Aşırı fiziksel bilgi ilkesiyle dağıtım yasalarının ve fiziksel yasaların tahmini". Physica A. 198 (1–2): 262–338. Bibcode:1993PhyA..198..262F. doi:10.1016/0378-4371(93)90194-9.
Frieden, B.R. (2001). "Fisher Information'tan Fizik". Bugün Matematik. 37: 115–119.
Frieden, B.R .; Gatenby, R.A. (2005). "Aşırı fiziksel bilgiden karmaşık sistemlerin güç yasaları". Phys. Rev. E. 72 (3): 036101. arXiv:q-bio / 0507011. Bibcode:2005PhRvE..72c6101F. doi:10.1103 / physreve.72.036101. PMID 16241509.
Frieden, B.R .; Soffer, B.H. (2006). "Wigner dağılımının bilgi-teorik önemi". Phys. Rev. A. 74 (5): 052108. arXiv:quant-ph / 0609157. Bibcode:2006PhRvA..74e2108F. doi:10.1103 / physreva.74.052108.

Dış bağlantılar

B. Roy Frieden, "Fisher Information, Yeni Bir Bilim Paradigması: Giriş, Belirsizlik ilkeleri, Dalga denklemleri, Escher, Kant, Plato ve Wheeler Fikirleri. "Bu makale, EPI kullanılarak devam eden araştırmalar ışığında sürekli olarak revize edilmektedir.
Bactra İncelemesi İlk baskısının eleştirel bir incelemesi Fisher Information'tan Bilim (2. baskı yukarıda listelenmiştir) ve genel olarak EPI hakkında.
Beklenmedik Birlik - Fizik ve Fisher Bilgileri: Aynı kitabın eleştirel olmayan bir incelemesi ve EPI'ye giriş SIAM News Cilt 33 # 6; 17 Temmuz 2000

[Frienden3-1] B. Roy Frieden, Fisher Information'dan Fizik: Bir Birleşme , 1. Baskı. Cambridge University Press, ISBN 0-521-63167-X, pp328, 1998

[Frieden1-2] Frieden, B.R .; Hughes (1994). "Aşırı fiziksel bilgiden kaynaklanan spektral 1 / f gürültü". Phys. Rev. E. 49 (4): 2644–2649. Bibcode:1994PhRvE..49.2644F. doi:10.1103 / physreve.49.2644. PMID 9961526.

[Frieden2-3] Frieden, B.R .; Soffer (1995). "Lagrangians fizik ve Fisher-bilgi transferi oyunu". Phys. Rev. E. 52 (3): 2274–2286. Bibcode:1995PhRvE..52.2274F. doi:10.1103 / physreve.52.2274. PMID 9963668.

[Frieden4-4] Frieden, B.R .; Plastino, A .; Soffer, B.H. (2001). "Bilgi perspektifinden nüfus genetiği". J. Theor. Biol. 208 (1): 49–64. doi:10.1006 / jtbi.2000.2199. PMID 11162052.

[Frieden5-5] Frieden, B.R .; Gatenby, R.A. (2004). "Karsinogenez ve tümör büyümesinde bilgi dinamikleri". Mutat. Res. 568 (2): 259–273. doi:10.1016 / j.mrfmmm.2004.04.018. PMID 15542113.

[Frieden7-6] Hawkins, R.J .; Frieden, B.R .; D'Anna, J.L. (2005). "Ab initio getiri eğrisi dinamikleri". Phys. Lett. Bir. 344 (5): 317–323. arXiv:fizik / 0507098. Bibcode:2005PhLA..344..317H. doi:10.1016 / j.physleta.2005.06.079.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]