Belirsizlik
advertisement
Belirsizlik • • • • • Ambiguity(doubt-şüphe,doublemeaning) Certainity(pledge-vaad,surety-kefalet) Uncertainity(notfullyconfident-inanmamış) Kararvermeanındaensıkkarşılaşılandurum Belirsizlikbilimiletabantabanazıtkavramlardır. Belirsizlik • Birproblemdekibelirsizlikikişekildetanımlanır – Öncedenkonulmuştoplardanhangisininçekileceğinedair – Torbadakitoplarailişkinbilgisizliktenkaynaklanan Belirsizlik • Belirsizliğefarklıikiyaklaşım: – Eksikbilgiilehareketedildiğinde“sonuca”ilişkin • Satrançtailkhamle – AynıbilgialOndahareketedildiğinde“performansa”ilişkin • Satrançtaikincihamle Belirsizlik • Belirsizliğiyaratanolaylarınçoğunluğutesadüfidir. • Buolaylarkontroldışı“çevresistem”denkaynaklanır Belirsizlik • Belirsizlikikikavramlaifadeedilir – Mümkündurumlarkümesi – Olasılık MümkünDurumlarKümesi • Değişkeninalabileceğitümmümkündeğerlerinsıralanması • Buna“örnekuzayı”denir • Buseçeneklerinbirbiriylebağdaşmamasılazım MümkünDurumlarKümesi • Tekbirmümkündurumvarsa“belirlilik”olacakOr • MümkündurumsayısıarTkçabelirsizlikdeartar – Yazı/TuraaOşı – Kılıçoyunu – Piyangoçekilişi Olasılık • Mümkündurumsayısıeşitikisistemdenbirinde mümkündurumlarıngerçekleşmeolasılıklarıfarklı isebelirsizlikfarklıolacakOr. – 50kırmızı50siyahtopolantorbadakibelirsizlik – 99kırmızı1siyahtopbulunantorbadakibelirsizlik • İlgilenilendurumlarınmümkündurumlaraoranı Olasılık • Dahaöncegerçekleş]rilmişbirdeneyvarsa(nesnel) • Kişileringelecektekiolaylarailişkinbeklen]ler(öznel) – Deneyleryoksakişilersezgileriilehareketeder – Psikolojiolasılığıetkiler – İyimserlikvekötümserliketkiler – Tercihyapılarıetkiler • AolayınıngerçekleşmesiBolayınabağlıysa(koşullu) BilgiveBelirsizlik • • • • Bilgimümkündurumlarıortayakoyar BilgibelirsizliğiazalOr BilgigüvenilirlikyaraOr Belirsizlik=Sonucukes]rebilmekiçingereklibilgi miktarı–sahipolunanbilgimiktarı BilişimTeorisi • Belirsizliğinanaliziiçinenformasyonunözellikleri – ölçülebilme, – Kıyaslanabilme – hesaplanabilme • BilişimTeorisienformasyonubuözellikleriileinceler. • BilişimteorisinintemeliMatema]kselİle]şimModeli BilişimTeorisi • Buteorininçözümlemeyiamaçladığıproblemler: – Minimumsembolsayısıilemaksimummesaj – Mesajınkanaldangecikmesizvebozulmadangeçişi • Teorianlamileilgilenmezbusebepledeeleş]rialır. BilişimTeorisi • Enformasyonolasıile]lerarasındanseçmeözgürlüğü – Kaynakbilinçli.Alıcıbilinçsizdir. – İlksözcüktensonrakisözcüklerinbilinirlikolasılığıartar. – Bazensöylenmedencümlelertahminedilebilir. • Geleceğibilinencümlelerinolması“fazlalık-redundancy” • Olmamasıise“noksanlık-entropy” Entropi • • • • Entropy:Measureofthedisorderofasystem(1868) Aturning(altüstetme)toward YunancaEntrope:Bozulma,dönüşme Parkta100metrelikbirkoşu • Sonundayorulupkoşamayacakhalegelme • Harcanmışvekazanılamayacakolanenerjientropi. Entropi • Termodinamik:Thermos(ısı)+Dynamic(enerji)ısıenerjisi • Tipikbirtermodinamiksistem: – IsısıcakkaynaOcıdansoğukyoğunlaşOrıcıyadoğru hareketedervebusayedebirişortayaçıkar. • EntropininformülüDs=Dq/Tşeklindedir. – Dq=IsıKaynağıileAlışveriş – T=IsıKaynağınınSıcaklığı Entropi • Termodinamiğintemelyasaları – İkisistemarasındaısıveenerjialışverişiolmuyorsabuiki sistemdengededir. • (sıcakcisimdensoğukcismeısıtransferisırasındaikisinindeılık olduğuan) Entropi • Termodinamiğintemelyasaları – Enerjivardanyokyoktandavaredilemezbirşekilden diğerineçevrilir. • (arababenzindediğimizyakıiakipotansiyelenerjinintepkime girerekyanmasıylahareketeder.Buharekeienısıvehareket enerjisiortayaçıkar.Ortayaçıkanbuikitürenerjinintoplamı baştaverilenenerjiyeeşijr.) Entropi • Termodinamiğintemelyasaları – Birısıkaynağındanısıçekipbunaeşitmiktardaişyapan vebaşkahiçbirsonucuolmayanbirdöngüeldeetmek imkânsızdır. • (Devrilenbirkitabıdüzeltmekiçindevrilirkenharcanan enerjidendahafazlasınıharcamakzorundasınız) Entropi • TabiaOneğilimidüzensizlik]r. • Entropisürekliartar. • Doğadüzensizhalege]rmeçabasındadır. – Önünesetkonansularınkendineakacakyeraraması – DüzensizbinalarınsallanOdaayaktadurmayadirenmesi – Sıkışangazlarınkendinidışarıyaatmakistemesi – Yukarıdanbırakılantaşınyeredüşmekistemesi – BaskıalOndakitoplumlarınayaklanması Entropi • Kapalısistemlerinentropisisürekliartar. • Örneğintamamenizoleedilmişbirodanınbir köşesinebirparfümsıkıldığında • Birmüddetsonrakokununodanınenuzakköşesine ulaşOğıgözlenir. • Dağılanmolekülleritoplayaraktekrarsıvıparfüm olarakşişeyedoldurmakimkansızdır. • Buentropininvarlığınıvegeridöndürülemezbir olguolduğunugösterir. Entropi • • • • • • • Evrenkapalıbirsistemdir. Dünyamızaçıkbirsistemdir. Yaniçevresindengirdileralmayamüsaijr. Bugirdilerdenenönemlisiisegüneşenerjisidir. Busayedevarlığınısürdürmeyedevametmektedir. Ancakbirgüntermodinamikdengegerçekleşecek]r. Budaevreninsonumanasınagelecek]r. Entropi Tıpkıinsanvücudugibi. İnsandaaçıkbirsistemdir. Çevresindensürekligirdialır. Bunuyokolmamakiçinyapar. Ancakdüzensizlikdüzendurumundandahahızlı olduğundandolayıyaşlılıkgerçekleşir. • Yaniinsanındışarıdangirdialmahızıyavaşlar. • BuduruminsanhayaOnınsonlanmasıilesonbulur. • • • • • Entropi • Atomçekirdeğininetramndadönenelektronu merkezeçekmeyeçalışançekimgücüiledönmenin yaratmışolduğusantrüfüjkuvve]dengelendiğiiçin nesneleryapılarınıkorumaktadır. • Birhastalıkveyabirçarpmaanındabudenge bozulmaktavearızalarmeydanagelmektedir. Entropi • • • • • • • DengeentropininmaksimumaulaşOğınoktadır. Aslındadengeiçindurağanbiryapıolarakbakılır Sistemlerkendinidengedurumunaoturtmayaçalışırlar. Tıpkıterazininikikefesigibi. DengeyeulaşOğındahareketdurur. Kutsalkitaplarbunukıyametolarakifadeeder. Birisıcakdiğerisoğukikicismiyanyanage]rdiğimizde • Isısıcaktansoğuğadoğruhareketedervesoğukolanılınır. • Buısıtransferiherikisideılınıncayakadardevameder. • Sonrasoğumayabaşlarlar. • Soğuğunsıcakolanıtekrarısıtmasısözkonusudeğildir. Entropi • • • • • • • Sudolubirakvaryumiçinemürekkepdöküldüğünde Mürekkepsuyakarışırsubulanır. Mürekkebisudanayırmakmümkündeğildir. Busebepleyapılanhareketlerdüşünülmelidir. Enerjikaynaklarıplanlıolarakharcanmalıdır. İnsanoğlusürekliyenienerjikaynaklarıarar. Haiabaşkagezegenlerdedahi Entropi • • • • • Entropikavramıfelsefededeyerinibulmuştur. PlatoveAristo“ordoabchao”kaostandoğandüzen An]kYunan’da“chaoabordo”yainanılıyordu. Süreklibozulmayagidenbirsüreceinanılıyordu. Horace:“zamandünyanındeğeriniazaltmaktadır” Entropi • • • • • Açıksistemlerçevresindenbilgidealırlar. Bilgientropiyiazaltanbirfonksiyonasahip]r. Gerekliolanbilgisisteminoankientropisineeşijr. Bilgientropininnega]fidir. Yanibilgiiçeriğiniölçebilirsekentropiyideölçebiliriz. Entropi • Bilgiiçeriği:şimdikidurumunmümkündurumaoranı • Birolayıngerçekleşmeolasılığıçokyüksekse • Buolayıngerçekleş]ğinibildirenmesajınbilgiiçeriği çokdüşükolacakOr. • Bunainsanınaldığıenformasyonaşaşırmaoranıdenir. Entropi Entropikavramınaolasılıkkavramındanyaklaşma: 52kağıtlıkbirdestekarışOrıldığında Tekrareskihalinege]rmekiçin52!Mümkündurum Birbilgialışverişisırasındadaolasılıksözkonusudur. Örneğinkaynakkonumundakikişiaktarmakistediği enformasyonuhazırlarkenbilgidağarcığındaki kelimelerdenözgürceseçimyapmaserbes]sine sahipken, • Alıcıkonumundakikişiisekaynaktangelen enformasyonlarırastlanOsonucualmaktadır. • • • • • Entropi • Enformasyonundeğerliolaraknitelendirilebilmesi içinbelirsizliğiazaltmasıgerekmektedir. • Örneğinnezamanöleceğinisoranbirhastaya doktoruntüminsanlarınölümlüolduğubilgisini sunmasıdeğerliolaraknitelendirilemez. • Birsavaşsırasındagözcüpozisyonundakikişinin düşmanınhangiyöndengeldiğibilgisinielindeki bayrağıbirveyaikikezsallamasıoenformasyonun dolayısıylaentropinindedeğerininbirbitolduğunu göstermektedir.(log22=1) Entropi • 32kağıtlıkbirpokerdestesindenherhangibirkağıdın seçilmeolasılığıeşitolduğundanentropi5bijr. (log232=5bit)(2*2*2*2*2=32) • BunukarOntakımdeğerivekarOnsayıdeğeriilede hesaplamakmümkünolabilir. • KarOnsayıdeğeri(7,8,9,10,J,Q,K,A–log28=3), • KarOntakımdeğeriise(kupa,karo,maça,sinek– log24=2) • Herikisitoplandığında5bulunacakOr. • HerikiyüzeyituraolanbirparaaOşındaentropi0’dır (log21=0) Entropi • Doğanındüzenibozmaeğilimiile]şimdedesöz konusudur. • Buradakientropininadıdagürültüdür. • Gürültüsüzbirsistemdeentropidesımrdır. • Ancakgürültüsüzbirile]şimortamımümkündeğildir. • Enazındaninsanınkendiiçdünyasıileile]şimisöz konusudur. • Budurumdaile]şimkanallarınınkapasitesimaksimum entropiyegöreayarlanır. • Budabilgifazlalığı(redundancy)denilendurumaneden olur Entropi • Gürültüilemücadeleiçinüçyöntemsözkonusudur: – Aynımesajınbirdenfazlagönderilmesi – KanalsayısınıikikaOnaçıkartmak – Alfabedekibazıkarakterleriçıkartmak • Geneldebuyöntemlerdenilkikullanılmaktadır. • Örneğinaskerdebiremrinbirdenfazlakomutan taramndantekrarlanmasıgibi. Mr.Nobody • Güvercini]kaO-unutuşmeleklerinnemo’yu unutması-dudak • Sokrates-bilgidoğuştangelir • Kelebeketkisi–tanışmasahnesi • NedengeçmişihaOrlarızdageleceğihaOrlamayız • Pürevesalçakarışımı • Dumanıngeridönmemesi • Bizimgeridönmememiz Mr.Nobody • Seçimleridoğruyapmamızgerek]ği • Hiçbirseçimyapmazsanızherşeyimümkünkılarsınız • Marsın100senesonrakiyerinitahminedebildiğimiz haldeikidakikasonraolacaklarıbilemeyişimiz • Arabanınkayarakçocukarabasınaçarpmasahnesi veyumurtakabuğununrolü Mr.Nobody • Trengarındakiayrılışsahnesiveayakkabıbağının rolü • Motorkazasısahnesiveyaprağınrolü • Yağmurdamlasınıntelefonnumarasınıyoketmesi veBrezilyalınınkaynaTğıyumurtanınrolü • Rüzgarınesmesiyleparanın“yes”gelmesiveölmesi • Evreninartanbirdüzensizlikkonumunageçme eğilimi • Yerçekimikuvve]genişlemekuvve]nedenk geldiğindeneolacak • Evrendaralmaaşamasınageçebilir–BigCrunch Mr.Nobody • Evren'innasılsonlanacağıylailgiliüçolasısenaryodan biridir. • Evren'ingenişlemehızıbelirlibirgelecekteduracakve dahasonradaiçineçökmeyebaşlayarak başlangıçanındakinebenzerbirtekilliğedönecek]r. • Bisikletliadamınönündedurmasayesindenehre uçmama • Zugzwang–satrançtaoynasamneolurdemek-zug/ hamle,zwang-mecbur • sonsuzolasılıklıbiroyunolansatrançtabileseçimlerin bitmesiniifadeeder. • buterimyaşamdakişininumudununolmamasıveya kendinikaybetmesiolaraktakullanılır. • NelerolacağınıbildiğiiçinseçimyapmasıimkansızlaşO AçıkBilim • Kainaiaherşeykendiniminimumenerjiyeçekmek ister • Minimumenerjimaksimumdüzensizlikeğilimi • Yeredüşenbardakörneği • Çarpmanınenerjisibardaktaramndanminimize edilmekistenir • Enerjimaksimumdüzensizliğeçevrilirvebardak kırılır • KırılmışbardakparçalarınıtoplayıpyereaTğımızda birleşmeih]maliyoktur. AçıkBilim Parfümörneği ParfümodadasıkıldığındaodayayayılacakOr Parfümüntekrarşişeyegirmeih]maliyoktur Bunlarıfilmigerisarmadangerçekleş]rmeninyolu yoktur. • Sahipolunanenerjiyimaksimumdüzensizliğe çevirmeninyoluyumrukatmakveyabağırmakOr. • Kırılankalpleridüzeltmeninyoluzamanmakinesinin olması • ısıilesıcaklıkarasındakifark • • • • AçıkBilim • Vücudunodayıısıtmasıamasonundadonmamız enerjiyetmiyor • Çünküısısıcakolandansoğukolanaakar • Termodinamikdengeısıalışverişininsonbulması • BardağıniçinemürekkepdamlaOlması,suyuniçinde dağılması • Adyaba]k(nottobepassedthrough)sistemlerde toplamenerjisabijr,Radyoodasıörneği • Karıncalıtelevizyondaaslındauzayizlenmekte • Entropitersinmezlik]r(1000rpmhıziledönen van]latörörneği) AçıkBilim • EkserjiAynıolayıtekrarbaşadöndürmekiçindahafazla enerjiharcamakzorundasın • Birbebekdoğduğugünölmeyebaşlar • Toplumunbozulması • Sıcaklıkmutlaksımra(0Kelvin/-273derece)yaklaşOkça hareketdurur • Birşeyisoğutmakiçinherzamandahasoğukbirşeye ih]yaçvar. • Buzdolabındakiyiyeceklerinsoğumasıfloraklora karbongazı(özısısıçokdüşük) • Erkedöner(devirdaimmakinesi)entropiyegöre imkansız
