浅论熵及其应用

从熵的定义、熵的性质、熵与信息论、熵与生命、熵与环境、熵与社会等对熵进行讨论.     

生存指数熵及其分析性质

对于随机向量X不确定性的测度,提出了两种新的熵测度的广义类,把它们作为生存指数熵和广义生存指数熵.这些新的熵改进了Shannon熵,克服了shannon熵的缺陷.生存熵定义了测度的广义类,它包含了累积剩余熵的特殊情形.研究了这两种熵的分析性质,证明了新熵的一些性质与Shannon熵和Rényi熵的性质相类似.     

熵概念研究

对熵进行了讨论,熵是物理学中的一个基本问题,通过熵的发展过程分析,建立了熵的层次性概念,用热力学方程分析了熵,并给出了熵的层次关系证明。结果表明,克劳修斯熵最小,玻尔兹曼熵居中,申农熵最大。     

换热器传热过程的(火用)分析

本文以热力学第二定律为理论依据,对换热器的熵损失,熵效率进行了分析。导出了同时考虑热熵损失和流阻熵损失时的熵损失、熵效率的计算公式,结果表明,考虑了流阻熵损失后,换热器的熵损失、熵效率可能出现极值点。当热负荷一定时,换热器的管径,冷热流体的流速应合理匹配使换热器的熵尽可能地得到利用。     

论熵争论中否定熵的倾向─—与王兆强先生商榷

在熵的讨论中，学术界有一种从根本上否定“熵”和“熵理论”的倾向。本文从热力学熵的引入、含意和熵增原理在有关的不可逆过程中的应用，说明熵是一个真实而合理的物理量，熵增原理是反映热力学第二定律本质的定量表述；并提出了熵的泛化不能违背熵概念和熵增原理的基本界定的观点。     

浅论熵及其应用

从熵的定义、熵的性质、熵与信息论．熵与生命、熵与环境、熵与社会等对熵进行讨论．     

熵原理及其在生命和社会发展中的应用

熵是物理学中的一个重要基本物理概念。通过对克劳修斯熵、玻耳兹曼熵的讨论,得到熵的本质和孤立系统的熵增加原理,并把孤立系统的熵增加原理推广为开放系统的熵原理。指出熵和熵原理的应用早已超出了物理学的范畴,广泛应用于许多自然科学和社会科学。阐述了熵原理在生命科学、宇宙热寂说和社会发展观方面的重要应用,指出熵和熵原理有助于人们形成科学的世界观和价值观,做出科学决策。     

不可逆过程中熵变问题的讨论

对理想气体的熵变、热传递过程中物体的熵变以及热源的熵变、相变过程中的熵变进行了分析与讨论,归纳总结出几个比较典型的不可逆过程中热力学系统熵变的计算方法,以解决熵概念理解及熵变的计算问题.     

关于熵的可交换性

不管在测度空间还是拓扑空间上,两个连续映射复合后,其熵与复合的先后次序有关,但满足一定条件后,有些复合的顺序是可以交换的,即交换秩序后的熵保持不变.详细回顾了一些关于熵的定义,讨论了两个映射复合后其测度熵、测度序列熵、拓扑熵、拓扑序列熵、二维映射的拓扑熵、旋转熵及拓扑压的可交换性.     

基于字符串变量的模糊熵算法的改进

为了解决样本熵算法缺乏连续性,而改进的样本熵算法即模糊熵算法运算复杂、速度慢的问题,结合模糊熵和样本熵算法各自特点,引入字符串变量代替相空间重构的思想,建立模糊熵新改进算法.选择35名大学生作为被试,分别以样本熵、模糊熵和新改进模糊熵算法计算复杂度参数,进行体现认知功能特征的事件相关电位复杂度分析,3种算法得出的复杂度对比分析表明:模糊熵新改进算法计算结果与样本熵算法和原模糊熵算法均具备一致性,适用于脑电信号特征提取.新改进算法与样本熵算法相比,计算事件相关电位得到的熵值变化幅度更大,更能有效识别被试的认知活动中脑活跃程度;计算长度为1 000的脑电序列一次,平均运算时间只需约2.1 s,较样本熵算法3.2 s,模糊熵算法10.4 s,大大提高了运算速度.     

在物理教学中正确认识熵的本质

研究了熵的定义和基本性质。熵是物理学中的一个重要概念。对在物理教学过程中的熵的概念进行了讨论,分析了熵的历史和现状、熵的扩展,提出了用熵理论看待事物的新世界观。     

态函数熵的意义及应用研究

态函数熵是系统无序性的量度。论述了克劳修斯熵、玻尔兹曼熵、信息熵之间的关系,并通过实例就熵与能量、熵与自然演化、熵与经济社会的联系作了探讨。指出能运用熵理论来解决能源、发展经济和环境保护等问题,并能通过开放课堂来保证教学的有序性。     

准熵的性质及其应用

准熵将信息论中熵的特定凸函数推广到任意凸函数,研究了这种推广能否提高熵的性能.提出并证明了准熵与熵的一些共同性质.以独立性度量问题为例,研究了凸函数对准熵最小值形状的影响,提出了凸函数品质因数的概念,用来刻画准熵最小值的显著性.发现了品质因数比熵中凸函数更好的无穷多凸函数.给出了凸函数品质因数在混沌信号分析中的应用实例.结果表明,根据特定应用,恰当选取凸函数,可令准熵获得比熵更好的性能.     

模糊集的一类新广义熵

目的研究模糊集的一类新的广义熵。方法将离散随机变量的(k,q)阶广义熵推广到模糊集理论中,定义模糊集的(k,q)阶广义熵和q阶Shannon熵,讨论q阶Shannon模糊熵和q阶Re-nyi模糊熵之间的关系。结果得到了(k,q)阶广义熵和q阶Shannon模糊熵的一系列性质,并且证明了当q≥0.5时,q阶Shannon模糊熵是F(X)上的一个σ-熵。结论拓广了模糊熵,为模糊信息学的深入发展提出了新的思路。     

流体横掠顺排和错排方形微针肋阵列的流动传热和熵产分析

采用数值模拟的方法研究了流体横掠错排和顺排方形微针肋的流动、传热和熵产。结果发现,雷诺数Re≤50时顺排和错排微针肋阵的熵产接近,Re在50~100之间两者流动熵产和传热熵产的差距开始增加,Re≥100之后错排微针肋阵流动熵产远大于顺排微针肋阵,传热熵产小于顺排针肋。传热熵产数值大于流动熵产,总熵产趋势同传热熵产。以Re=100为例,详细分析发现错排针肋阵内速度场较顺排针肋阵均匀,产生的漩涡较小,温度场分布也较顺排针肋阵均匀。局部熵产分析发现错排针肋和顺排针肋传热熵产分布不同,流动熵产分布近似。     

玻尔兹曼熵和克劳修斯熵的关系

由玻尔兹曼熵关系推导出了克劳修斯熵的表达式,论述了玻尔兹曼熵和克劳修斯熵的关系。     

高熵陶瓷的制备与应用

高熵陶瓷作为一种先进陶瓷材料,因其具有较大的构型熵和独特的晶格结构,近年来成为研究热点。相比于最早提出的高熵合金,高熵陶瓷由于其微观结构的不同,在无序构型中具有了更高的熵稳定性。本文从阐述高熵陶瓷的定义开始,概述了近年来不同体系高熵陶瓷的物理化学特性;总结了不同形态高熵陶瓷的合成路径,对高熵陶瓷在力学性能、低导热性、热电性以及催化作用等特性方面的广泛应用进行了整理归纳;展望了未来高熵陶瓷材料的开发思路。     

熵教学及其深化与泛化

熵的提出使热力学第二定律得到了量化,熵概念在自然科学中被广泛应用,并渗透于社会科学。本文对熵概念的教学谈拓展熵概念的教学功能的熵教学的意义。     

粒子的坐标熵与动量熵的互补性——熵增长定律对所有熵都适用吗?

基于统计物理学中定义熵的一般公式,提出了单粒子坐标熵和动量熵的定义。从微观粒子的状态既可以用坐标表象中的波函数描述,也可以用动量表象中的波函数来描述出发,利用坐标几率密度函数ρ和动量几率密度函数w来定义粒子的坐标熵Sx和动量熵Sp,引用便于计算的谐振子基态来说明Sx与Sp之间的确存在着这种互补性,对线性振子其他态的计算,也证实了这种互补性的存在;推断出坐标熵与动量熵之间应该存在着一种互补关系:当粒子的微观状态发生变化时,若此过程使坐标熵增加,则其动量熵必减少;若此过程使坐标熵减少,则其动量熵必增加,论述了这两种熵之间存在互补性。并认为,这2种熵互补的根源来自不确定度关系,最后指出熵增长定律对坐标熵适用,而对动量熵不适用。     

奇偶相干态的熵压缩

研究了奇偶相干态的位置熵和动量熵的压缩特性 ,并讨论了位置熵压缩、动量熵压缩与广义坐标、广义动量压缩性的关系 .结果表明 ,与方差压缩不同 ,奇偶相干态的位置熵和动量熵都会表现出压缩性 .