生命就是逆熵

生命与熵

摘要 主要通过对克劳修斯熵和玻耳兹曼熵的讨论，把孤立系统的熵的概念延伸到开放系统，即生命系统中去，并分析生命系统的自然变化及患病变化的过程在本质上与熵的联系。

关键词 熵；生命过程；生命系统；耗散结构

1 克劳修斯熵与玻耳兹曼熵的讨论 1.1克劳修斯熵

根据卡诺循环，可推出克劳修斯不等式，即dS ≥ ( dQ/T)。由于各种热力学过程其不可逆性都可以归结为热功转换的不可逆性，所以，克劳修斯不等式适用于各类热力学过程的方向及限度的判断。据此，热力学第二定律可归纳为“孤立系统中发生的任意过程总是向着熵增大的方向进行。”显然热力学第二定律对于生命系统来说是不正确的，这是因为生命系统不是一个孤立系统，它与外界既有能量交换也有物质交换。 1.2玻耳兹曼熵

玻耳兹曼熵S = k lnΩ，k为玻耳兹曼常数，Ω为热力学概率，即某热力学状态对应的微观状态数，也就是系统处于该状态时混乱度的度量。这从微观上解释了熵增加原理所表示的孤立系统中热力学过程的方向性 ,相应于系统从热力学概率小的状态向热力学概率大的状态过渡 , 直到热力学概率最大的平衡态为止。熵的本质就是系统无序度的量度，这不仅适用于孤立系统，同样适用于生命系统这个开放系统。 2生命系

生命与熵

摘要 主要通过对克劳修斯熵和玻耳兹曼熵的讨论，把孤立系统的熵的概念延伸到开放系统，即生命系统中去，并分析生命系统的自然变化及患病变化的过程在本质上与熵的联系。

关键词 熵；生命过程；生命系统；耗散结构

1 克劳修斯熵与玻耳兹曼熵的讨论 1.1克劳修斯熵

根据卡诺循环，可推出克劳修斯不等式，即dS ≥ ( dQ/T)。由于各种热力学过程其不可逆性都可以归结为热功转换的不可逆性，所以，克劳修斯不等式适用于各类热力学过程的方向及限度的判断。据此，热力学第二定律可归纳为“孤立系统中发生的任意过程总是向着熵增大的方向进行。”显然热力学第二定律对于生命系统来说是不正确的，这是因为生命系统不是一个孤立系统，它与外界既有能量交换也有物质交换。 1.2玻耳兹曼熵

玻耳兹曼熵S = k lnΩ，k为玻耳兹曼常数，Ω为热力学概率，即某热力学状态对应的微观状态数，也就是系统处于该状态时混乱度的度量。这从微观上解释了熵增加原理所表示的孤立系统中热力学过程的方向性 ,相应于系统从热力学概率小的状态向热力学概率大的状态过渡 , 直到热力学概率最大的平衡态为止。熵的本质就是系统无序度的量度，这不仅适用于孤立系统，同样适用于生命系统这个开放系统。 2生命系

　　有人说，人生最宝贵的两项资产，一项是头脑，一项是时间。无论你做什么事情，即使不用脑子，也要花费时间。因此，时间是组成生命的核心因素。一个没有时间的人不再称之为人，而一个死去的人也无法拥有时间在美丽的草原上，曙光刚刚划破夜空，一群羚羊从睡梦中惊醒。“新的一天开始了，我们得抓紧时间跑，如果被猎豹发现了，就可能被吃掉！”于是，羚羊群起身向着太阳升起的方向飞奔而去……

　　几乎在羚羊群奔向远方的同时，一只猎豹也惊醒了，它起身摇摆了几下，壮实的身躯以抖去身上的灰尘，“已经有两天没吃东西了，我得立即开始寻找昨晚没有追上的猎物，如果今天还追不上它，我可能会饿死！”猎豹望着太阳升起的方向，大吼一声，狂奔而去……就这样，每当一天刚刚开始，地球上便出现了一幅壮观的景象：猎豹紧紧追赶着羚羊群，它们各自拼命地奔跑，在它们身后扬起滚滚黄尘……

　　这场追逐的结局只有两种情况——羚羊快，猎豹可能会饿死；猎豹快，羚羊就会被吃掉……但是，哪怕羚羊只比猎豹早跑上30秒，就有可能保全性命，这30秒就意味着羚羊或猎豹是活着还是死去……“时间就是生命”、“时间就是效率”、“时间就是金钱”、“一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴”，诸如此类的描述我们每个人都可以脱口而出。对待时间的方式，可

生命，对于我来说是什么？是新生的翠竹，是富有生机的森林，也是一个人活下来对世界作出贡献的意义，但在一件小事当中，我明白了生命的真谛。

那是一个阳光充足的早晨，我在小区里漫不经心地散着步。走到一栋楼旁边时，我发现墙角边有一朵不起眼的小花。至于它为什么长也来，我也不知道，可能是因为有人不经意间将种子掉进去的，也有可能是风把它刮进去的，总之，它在这没有阳光和水分的土壤里，是很难活下去的。

正在我思考之时，有一个调皮的小孩冲上去作文，只用一脚就把花踩倒了，那朵花立刻倒在了地上。

我摇摇头，为这朵花的不幸而长叹一声，就是没有这一脚，大自然也是残酷的，这花也不会有多大的生还机会。

几周后，刚下过一场大雨，我又来到那栋楼旁，朝墙角看了一眼，瞬间被惊呆了，那朵花，不，应该说是那簇花，在残酷的环境下，靠着一点儿雨水，活了过来，又在人类的脚下挺了过来，花儿虽小，但却有着异于常人的气魄与勇气！在众多劫难下生存，绽放出了生命那独有的色彩！

这，就是生命的力量！

　　 因为雨天天气，我好几天没去光顾阳台上的盆景。今天出去一看，大吃一惊，其中一盆已经落叶满地，生命垂危，但她的身边，一株不知名的植物正长得茂盛，在风中得意地摇曳着。一种悲凉顷刻从心中升起，我既自责自己的疏忽，也哀叹盆景的脆弱。我紧急给盆景补水，可对那外来的不知名植物，我却下不了手根除。

　　 这是怎样的生命呀，在盆景因失去关注而渐渐失去光彩，走向衰亡的时候，她却抓住这一空隙，怒放生命，蓬勃生长自己。是的，如我关注到位，她或许会在不起眼的时候就被除掉了。毕竟，那是盆景的天地，她不属的生命终究破坏了那份雕琢的美丽。可几天的功夫，她无畏惧水分缺乏，把住契机，把自己长得如同盆景一般高大，欣喜地张扬生命。

　　 我看着濒临死亡的盆景，也看着这不知名的植物，在伤感和感动中忽有所悟：其实，生命就是一种坚强。

　　 不是吗？植物如此，人不也如此？

　　 生命能呱呱落地，就是因为母亲和婴儿共同的坚强。

　　 生命来自于坚强。生命离不开坚强。

　　 面世之后，我们每天与坚强相随相依。我想，如果可以选择，没有人愿意病痛，愿意伤感，甚至愿意辛劳。但从出生开始，谁也免不了跟一些小病甚至大病打交道，坚强地忍着，搏斗着。谁都想每天睡到自然醒，晒晒阳光，听听歌，看看风景，但每个人，从

1

2.2 熵的概念与熵增原理

2.2.1 循环过程的热温商 Q

T据卡诺定理知: 卡诺循环中热温商的代数和为:对应于无限小的循环,则有: ?QL??QH?0

TLTHQLQH??0 TLTHp A1 A2 T

?Q 对任意可逆循环过程,可用足够多且绝热线相互恰好重叠的小卡诺循环逼近.对每一个卡诺可逆循环,均有:

0 T? p T? T3? 4T2? T1? T5? T6? T7? T8? T9? ?Q?

V

?QL,jTL,j??QH,jTH,j?0

对整个过程,则有:

?(j?QL,jTL,j??QH,jTH,j)??(j?QjTj)R?0

? ? T10? T11T120

V

由于各卡诺循环的绝热线恰好重叠,方向相反,正好抵销.在极限情况下,由足够多的小卡诺循环组成的封闭曲线可以代替任意可逆循环。故任意可逆循环过程热温商可表示为:

?(?QT)R?0

即在任意可逆循环过程中,工作物质在各温度所吸的热(Q)与该温度之比的总和等于零。 据积分定理可知: 若沿封闭曲线的环积分为,则被积变量具有全微分的性质,是状态函数。

2.2.2 熵的定义——可逆过程中的热温商

在可逆循环过程,在该过程曲线中任取两点A 和B,则

时间就是生命，时间就是速度，时间就是力量。

时间如此宝贵，我们应该珍惜时间，节约每一分每一秒。一分钟，你可以做许多事情，而不是让时间从缝隙中悄悄溜走。你是不是认为一分钟什么事都做不了？不！一分钟可以做你喜欢的事情，有意义的事情帮助他人，读书、跳绳、背古诗这时，你会发现一分钟有多么神奇，多么美妙！

那是上一周的语文考试上，刚开始做题时，我总是慢吞吞的，一心想着还有100分钟交卷。于是，我东看看，西瞧瞧，搞搞笔，摸摸手，根本不把考试放在眼里。我总是自己玩自己的，就像在游乐场玩一样。我还不停地翻翻桌椅，在本子上乱画，随便下座位喝水，就像逛菜市场一样自由。不管同学怎样提醒我，我都不听，当他们不存在似的，那时我心里想：哎呀，没什么，多大的事儿，时间还早着呢，先玩会儿吧！”

这时，老师来了，说距离收卷还有50分钟。什么，什么，50分钟，时间都过去一半了，可是我连一道题都还没做呢？我连忙拿起笔，拔开笔盖，认真地开始写起来，一言不发，和刚才的状态辨若两人。

可是，还不到5分钟，我又被另外的东西所吸引了。我看见脚下掉了一张彩色纸片，迅速把作文它捡起来，想：嘿嘿，这不是我掉的彩纸吗？哈哈，我要把它折成小鸡。”于是，我又把考试这件事抛到了九霄云外，

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“他走之前没有安排我和孩子的未来！”这是著名画家陈逸飞的妻子宋美英的在她书《逸飞视界》中所说的一句话。宋美英对陈逸飞又爱又恨，“我恨《理发师》夺走了他的生命，我恨他忍心抛下我们母子，他走之前没有安排我和孩子的未来。我

　　爱上一个人的时候就放佛ta是你生命的全部。下面是小编为大家带来了爱上你就是我的整个生命这篇随笔，希望喜欢！

　　亲爱的，自从认识了你，挥不去的是你的影子，赶不走的是你的呼吸;剪不断的是那根相思的细线，理还乱的是那份如麻的心念。俯首时，地上全是你的笑靥;举头时，天空都写满了想说给你听的诗言。就这样，每时每刻，每日每天，心甘情愿的让自己梦幻般的游览……

　　亲爱的，你我虽无言语，却有默契，心有灵犀。你丰富的学识和内涵，令我百般爱慕，千般痴迷，万般眷恋。遇见你是偶然的，喜欢你是自然的，爱上你是毅然的，得到你是欣然的，伴随你是决然的;爱着你、想着你、看着你，是我每天最快乐、最享受的事，宛如必然的，理所当然的!

　　亲爱的，爱是一种感受，即使痛苦，也会觉得幸福;爱是一种体会，即使心碎，也会觉得甜蜜;爱是一种经历，即使破碎，也会觉得美丽。你是我今生最美的相遇，是上帝送给我最贵重的礼物，是我整个生命的全部。认识你、喜欢你、爱上你，我已满足，实之欣慰，令之陶醉!

　　亲爱的，谢谢你走进我的生命里。从见到你的那一刻起，我就不知所措，忘乎所以。如果可以的话，我愿用生命中的每一分、每一秒陪伴着你。可是，现在我能做到的，只能每一分、每一秒的想着你。想你的感觉，就像吸毒者

信电学院

信息论与编码 实验报告书

（2013/2014学年第二学期）

实验名称 ： 信息熵与图像熵计算 专业班级 ： 通信三班 学生姓名 ： 包博文 学 号： 120310323 指导教师 ： 张龙

设计成绩 ：

2014年 5月10日

实验二 信息熵与图像熵计算

一、实验目的

1 通过本实验复习MATLAB的基本命令，熟悉MATLAB下的基本函数

2 复习信息熵基本定义，能够自学图像熵定义和基本概念

二、实验要求

1 能够写出MATLAB源代码，求信源的信息熵

2 根据图像熵基本知识，设计出MATLAB程序，求出给定图像的图像熵

三、实验步骤

1 求解信息熵过程：

① 输入一个离散信源，并检查该信源是否是完备集。 ② 去除信源中符号分布概率为零的元素。 ③ 根据平均信息量公式，求出离散信源的熵。 2 图像熵计算过程：

① 输入一幅图像，并将其转换成灰度图像。 ② 统计出图像中每个