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Wissenschaftstheorie und Interpretationen der Physik Runder Tisch für Physiker, Erkenntnis- und Wissenschaftstheoretiker

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  #101  
Alt 06.04.15, 18:06
TheoC TheoC ist offline
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Standard AW: Der Begriff Information

Hi TomS

Zitat:
Zitat TomS
Da wir es hier auch mit Quanteninformation zu tun haben: ein QuBit wird durch einen eindimensionalen Einheitsvektor dargestellt; sein Informationsgehalt im Kontext der Quantenmechanik besteht zunächst mal in einer Richtungsangabe.

Wir können nun aber dieses QuBit als Kodierung einer klassischen Bitfolge interpretieren, und damit einen anderen Informationsbegriff zur Anwendung bringen. Der klassische Informationsgehalt (als Bitfolge) eines QuBits ist potentiell unendlich.
Gibt es keinen Algorithmus um den "klassischen Informationsgehalt" zu berechnen? Dann wäre doch der binäre Informationsgehalt wesentlich geringer (eben nur der Informationsgehalt des Alg), oder verstehe ich da was nicht.

Danke
Theo
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  #102  
Alt 06.04.15, 23:59
TheoC TheoC ist offline
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Standard AW: Der Begriff Information

Hi TomS

was aus meiner Sicht nicht passt, ist die mathematische Definition des Informationsbegriffes (ich kenne nur die von Shannon) auf die Quantenphysik zu transportieren. Shannon geht bei seiner Definition von einen gegebenen endlichen Zeichensatz aus. Er klammert zwar die Bedeutungsebene aus, nicht aber die Symbolebene!

Bei einem "unendlichen Zeichensatz" kommt einem jedem Symbol unendlicher Informationsgehalt zu. Das passt IMHO nicht. Ein eindimensionaler Vektor der alle möglichen Richtungen haben kann repräsentiert aber im Shannon'schen Sinn einen unendlichen Zeichensatz!

Deswegen muss IMHO die Quantenphysik den Informationsbegriff "eigenständig" definieren (oder erweitern), und kann dabei um den semantischen Gehalt (die Bedeutung, die Form) von Information genau so wenig "herum" kommen, wie um den dynamischen (die Wirkung).

Nur ein Elektron "versteht" ein Photon "per se", tritt in WW. Ob es dabei einen "Sinn" erkennt, oder einfach nur "reagiert" können wir niemals erfahren.

Wir Menschen "verstehen" ein Photon (ich meine die Information die in dem "Konstrukt" verborgen ist, und kein "Ding") nicht "unmittelbar", deswegen muss unser Verstehen über die Symbolebene funktionieren. Und da ist es nicht gleich ob wir von "begrenzten" Zeichensätzen sprechen, oder von Vektoren und ähnlichen komplexen mathematischen Konstrukten.

Vielleicht liege ich damit auch ganz falsch, ist jedenfalls mein Zugang als Informatiker, der sich lange Zeit mit "was ist Information für uns Menschen und wie kommen wir dazu" beruflich beschäftigen hat dürfen.

lg
Theo
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  #103  
Alt 07.04.15, 10:50
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Standard AW: Der Begriff Information

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Vielleicht sollte man mal erwähnen, dass der Begriff "Information" zunächst sehr abstrakt definiert wird und daher nicht unmittelbar auf unsere Anschauung past.
So sehe ich das auch. Ein bisschen ähnelt es der Energie, die auch abstrakt und unterschiedlich geartet ist.
__________________
Gruß, Johann
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Eine korrekt gestellte Frage beinhaltet zu 2/3 die Antwort.
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E0 = mc²
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  #104  
Alt 07.04.15, 11:30
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TomS TomS ist offline
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Standard AW: Der Begriff Information

Zitat:
Zitat von TheoC Beitrag anzeigen
Hi TomS

Gibt es keinen Algorithmus um den "klassischen Informationsgehalt" zu berechnen? Dann wäre doch der binäre Informationsgehalt wesentlich geringer (eben nur der Informationsgehalt des Alg), oder verstehe ich da was nicht.
Der Informationsgehalt einer binären Nachricht ist die Netto-Anzahl der Bits. Z.B. ist der Informationsgehalt der Zahl 7 = 111(b) einfach gleich 3.
__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
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  #105  
Alt 07.04.15, 11:39
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Standard AW: Der Begriff Information

Zitat:
Zitat von TheoC Beitrag anzeigen
Hi TomS

was aus meiner Sicht nicht passt, ist die mathematische Definition des Informationsbegriffes (ich kenne nur die von Shannon) auf die Quantenphysik zu transportieren. Shannon geht bei seiner Definition von einen gegebenen endlichen Zeichensatz aus.

Bei einem "unendlichen Zeichensatz" kommt einem jedem Symbol unendlicher Informationsgehalt zu. Das passt IMHO nicht. Ein eindimensionaler Vektor der alle möglichen Richtungen haben kann repräsentiert aber im Shannon'schen Sinn einen unendlichen Zeichensatz!

Deswegen muss IMHO die Quantenphysik den Informationsbegriff "eigenständig" definieren ...
Der klassische Informationsgehalt einer klassischen Nachricht ist die Anzahl der Bits der Nachricht. Der quantenmechanische Informationsgehalt einer quantenmechanischen Nachricht ist die Anzahl der QBits (das ist die quantenmechanisch eigenständige Definition; für einen "unendlichen Zeichensatz").

Der Witz der quantenmechanischen Codierung ist jedoch gerade, dass ein unendlicher klassischer Informationsgehalt durch eine endliche quantenmechanische Nachricht repräsentiert werden kann. Das ist die Verknüpfung beider Begriffe.

Bsp.: ich will eine Bruchzahl [0,1] binär codieren. Klassisch benötige ich dazu eine unendliche Bitfolge 0.abc... wobei a,b,c,... für 0 bzw. 1 stehen. Quantenmechanisch genügt ein einziges QBit.

Die Semantik ist auf dieser Ebene (noch) irrelevant.
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  #106  
Alt 07.04.15, 19:04
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Zitat von soon Beitrag anzeigen

Die Bibel war vor langer Zeit vielleicht so eine Art Physikbuch, - heute ist sie das nicht mehr.

LG soon
a) vor langer Zeit: damals kannte man noch kein Physik

b) Nuturwissenschaft und Religion hält man besser sauber getrennt, weil deren Basen grundverschieden sind - aber beide bleiben gültig !
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Hat der menschliche Geist ein neues Naturgesetz bewiesen, ergeben sich mit Sicherheit (Wahrscheinlichkeit=1) sofort neue Fragen und Unklarheiten!
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  #107  
Alt 07.04.15, 21:21
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Zitat von ingeniosus Beitrag anzeigen
Nuturwissenschaft und Religion hält man besser sauber getrennt
Ja dann versuch das doch mal, und stell nicht bei jeder Betrachtung den Menschen in den Mittelpunkt und über das Geschehen.
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  #108  
Alt 08.04.15, 01:09
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Zitat:
Zitat von ingeniosus Beitrag anzeigen
vor langer Zeit: damals kannte man noch kein Physik
Wann Physik begann ist sicherlich Auslegungssache. Ich hätte kein Problem damit, die ersten Leute, die methodisch versuchten mit einem Stein ein Ziel zu treffen, als Physiker zu bezeichnen.
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... , can you multiply triplets?
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  #109  
Alt 08.04.15, 11:55
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Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Der Witz der quantenmechanischen Codierung ist jedoch gerade, dass ein unendlicher klassischer Informationsgehalt durch eine endliche quantenmechanische Nachricht repräsentiert werden kann.
Durch Iterationsgleichungen wie z.B. der Verhulstgleichung (http://de.wikipedia.org/wiki/Logistische_Gleichung) sind in Grunde ebenfalls mittels weniger Zeichen beliebig lange Entwicklungszustände festgelegt. Man benötigt dabei nur das Verfahren (die Iterationsgleichung), einen Parameter und einen Startwert.
Gibt es da eine Analogie zur quantenmechanischen Codierung?
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Ge?ndert von soon (08.04.15 um 11:59 Uhr)
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  #110  
Alt 08.04.15, 17:47
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Zitat von soon Beitrag anzeigen
Ja dann versuch das doch mal, und stell nicht bei jeder Betrachtung den Menschen in den Mittelpunkt und über das Geschehen.
das machst Du ja eben ..... Du stellst Dich in den Mittelpunkt.
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