生命系统、生态环境的熵分析

介绍了熵概念的发展，利用熵理论研究成果说明熵定律与生命系统是的相容的；阐明熵定律与生态环境的关系。     

熵的本质与宇宙生命创造演化

熵概念的本质是宇宙生命系统或热力系统机能效率衰减的自衰落自死亡的过程.作为宇宙生命系统或热力系统在整个生命周期中,首先是一个"势增"的成长过程.在达到宇宙生命系统或热力系统势增的极限后.才会发生"熵增"的问题,熵增达到一定程度就会导致宇宙生命系统或热力系统死亡或报废.这是一个自组织、自成长接着又是一个自衰落、自死亡的过程.克劳修斯的"孤立系"的试验,可以认为是生命系统或热力系统在生命活动中的一次吐故纳新的呼吸涨落的"落"的阶段的简单模拟,所谓的"热力学熵"是工质熵.对工质熵问题的研究具有提高热力循环热效率的意义.而传统热力学"熵增"问题所导致的"热寂说"是历史上物理学试验的狭隘性所致.对于既定的自然生命系统或热力循环系统而言,每一次呼吸涨落的熵问题是没有意义的.在整体演化意义上.熵问题所表达的是宇宙生命系统或热力系统机体在整个生命周期中活动能力"老化"阶段的机能问题--机体熵或系统熵的问题.宇宙生命系统的本质是不断演进创新,在自组织自成长达到极限后.物极必反开始自衰落,并最后走向自死亡,由于宇宙生命在每一层次、每一梯度或每一代上所能产生的创新都是有限的,因此在"形而上"之"道"意义上的"熵",通过让已经完成创造使命的、并已经陷入僵化的生命系统自我消亡,以支持创新的发展演进..在宇宙生命所有层面的一切演化过程全部结束之后.新的宇宙生命演化活动又会重新开始.玻尔兹曼的"有序"和"统计熵"的概念都是完全错误的.绝对零度OK的"状态熵"为无穷大,     

年龄与生命熵

引了生命熵的概念并利用耗散结构理论建立了生命熵随年龄变化的宏观数学模型,描述了生命熵与年龄的关系,进行了数值模拟检验,得到了一些有意义的结论。     

关于生命遗传信息与热力学负熵的问题

我们把处于外界环境中的生命遗传物质,近似看成由物质的定域子和光子组成的混合系统。运用统计物理方法,导出了这系统的非平衡态熵及熵变,推出了负熵和外界约束的关系及产生负熵的条件。由于生命遗传信息和负熵直接相关,从而使我们得出了生命体生长、发育、遗传变异进化等过程,必须持续地加以某些适当约束,不断和外界环境进行物质和能量交换。     

对生态系统及生物多样性等理论问题的探讨

在简述生态系统基本特征的基础上，对生态系统是非平衡系统，是典型的耗散自组织系统进行论述；并对系统有序、无序、混沌状态的概念和相关关系及渐变、突变、分岔的区别作解释。阐述生命自组织的基本特性及新种的形成过程，同时用熵值作为生物多样性评价指标，证明了一个系统的熵值增加，物种多样性就丰富，熵值减少，物种多样性就较差。笔还就生物多样性与生态系统的稳定性问题进行了讨论，认为生物多样性与生态系统的稳定性没有必然的联系。     

从生物信息学到信息生物学

讨论以生命信息流的运动规律为研究目标的信息生物学中所包含的基本规律.着重研究基因组编码信息量随进化增加的规律和申农信息量的约束极大规律;同时讨论了信息量和能量的关系及信息量和熵的关系.     

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.     

城市人-地系统的协调发展与系统模式识别

基于耗散结构理论，对城市人－地系统的特征及协调发展的机制进行了分析，认为城市可持续发展的最佳值域是城市经济、地质环境与资金技术间的交互域。提出系统熵的概念及系统熵的数学表达，扩展了熵流理论，建立了城市系统协调发展的拓扑关系和城市系统识别模式。     

生命起源过程的熵变是怎样的?

宇宙演化是一个熵增的过程,熵增驱动了生命的产生.但生命的出现让自然的部分变得有序,可以看成是一个熵减的过程.为什么整体无序的宇宙会产生高度有序的生命呢?生命起源时的熵是怎样改变的?     

道路交通系统类热力学熵及其应用

基于道路交通系统的组成、特点和状态与热力学系统的相似性，应用熵对其进行描述．通过分析热力学熵的系统参数广延量(热流)和强度量(温度)，用交通量、密度和速度构造了道路交通系统的类热力学熵，揭示了道路交通系统类热力学熵产生的内部机制．并通过分析熵与流和力的关系，应用熵理论建立了动态密度模型和速度模型，为交通规划和交通系统仿真提供了基本原理及理论基础，使较为松散的理论体系系统化．     

熵与地球生命环境

由于地球上任一地区接收到太阳辐射能量的周期变化,导致地球表面温度的周期性变化,由此及地球系统的能量收支状况出地球系统在一个周期中的熵变公式,得出地球系统平均负熵流功率,由于地球系统温度的日周期变化源地球自转,因而地球自转是地球系统熵变功率为负的根源,又由于生命生存、生物进货依赖于负熵流,得出重要结论：地球自转是地球系统生物进货和生命生存的必要条件,并且还对人体热熵流进行了估算。     

随机场与系统理论的数学基础

介绍了Markov随机场的一些初步结果,并建立与平衡、非平衡系统理论之间的关系,导出各种配分函数.还应用于电网络理论中,对熵产生、熵流的意义给了具体的解释.     

真空态与相干态的叠加态的熵压缩

研究真空态与相干态|α〉叠加态的熵压缩性质,并比较熵压缩与方差压缩的关系.研究表明:当权重b及相干态的振幅R取不同值时,叠加态的熵压缩和方差压缩分别满足熵测不准关系和海森堡测不准关系,且熵压缩比方差压缩能更灵敏地量度光场的压缩性质.     

谈“熵”论“能”

从教学角度比较熵与能的区别与联系.探讨了可以用有序能(功能)来作为运动转化能力的量度,也可以用无序能(熵能)来表示运动转化能力退化的程度;强调了熵在物理化学教学中的重要性.如混合熵与稀溶液的依数性的关系,熵与反应的热力学趋势及动力学速率的关系等;以太阳的负熵流对地球生物体的重要性为例,探讨了如何进行理论联系实际的课堂教学.     

熵与无序度

本文提出系统的每一子系的平均熵S/N是系统状态无序程度的普适量度。用此量度可以解决各种有关的矛盾问题,如:均匀系统的整体与部分的熵不同而无序度却一样;激光等开放系统从无序态转变到有序态熵可是增大的。讨论了同一系统的不同描述层次的熵与无序度的概念及其间的关系,并指出一些文献对有关问题的论述所存在的错误。     

T形结构中的熵随机共振

在几何受限的布朗动力学系统中，系统结构对其中布朗粒子的运动能够产生许多新奇的影响，出现一些有意思的现象，例如随机共振.为此，对布朗粒子在漏斗状T形结构中的运动进行了数值探究，发现体系中存在熵随机共振现象.模拟结果显示T形结构中的熵随机共振与纵向力G,结构几何，以及横向周期驱动关系密切.借助熵势理论，T形结构中的熵随机共振机制得到了充分阐释.由于T形结构具有简单性和一般性，在其中发现熵随机共振有助于进一步研究其他微结构系统中的随机共振现象，也有助于研究微结构系统中微小颗粒的控制与筛选.     

基于熵的多尺度决策系统的最优尺度选择

粒计算模拟人类思考问题的自然模式是当今人工智能领域非常活跃的研究方向,在大数据挖掘和知识发现方面有独特的优势.针对多尺度决策系统的知识表示与知识获取问题,提出用信息熵角度研究多尺度信息系统的最优尺度选择问题.首先,定义多尺度信息系统的熵最优尺度与多尺度决策系统的广义决策熵最优尺度的概念;其次,讨论新提出的最优尺度概念与传统最优尺度概念之间的关系,证明在多尺度信息系统中传统的最优尺度与熵最优尺度是等价的;在协调多尺度决策系统中,证明传统的最优尺度与熵最优尺度也是等价的.而在不协调多尺度决策系统中,传统的最优尺度与熵最优尺度不等价,进而引入广义决策熵最优尺度,并证明广义决策最优尺度与广义决策熵最优尺度是等价的.     

耗散原子-腔场复合系统中线性熵的演化特性

应用全量子理论研究了两个纠缠的耗散腔场与穿过其中一个腔场的二能级Rydberg原予相互作用过程中原子的线性熵、两个腔场的线性熵及原子-腔场复合系统的线性熵的演化特性.通过数值计算,讨论了共振情况下耗散常数和原子-光场相互作用耦合强度对原子的线性熵、两个腔场的线性熵及原子-腔场复合系统的线性熵演化特性的影响.结果表明:原子的线性熵、两个腔场的线性熵、原子-腔场复合系统的线性熵的演化都较强地依赖于原子-光场相互作用耦合强度和耗散常数.耗散常数和原子-光场相互作用强度不仅影响量子场熵演化的振荡性,而且影响线性场熵演化的周期性.     

知识积分与知识熵

基于粗糙集理论的知识库,定义了知识积分和与知识积分,研究了它们自身的性质及与勒贝格积分和、勒贝格积分的关系.证明了知识熵本质是一种知识积分和,并以知识积分和与知识积分为手段研究了知识熵,得出了如知识熵对于定义在知识上的"较细"偏序关系单调下降等重要结论.     

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。