令人胆寒，让人顿悟的“熵增理论”

令人胆寒，让人顿悟的“熵增理论”

生命是什么？

生命的敌人是什么？

人类的未来会怎样？

为什么时间有方向？

若想造出人工智能生命，需要具备什么能力？

信息究竟有多重要？

为什么刷今日头条、抖音等一类短视频时，会让人感觉轻松愉悦，甚至上瘾？

为什么坚持刷今日头条、刷抖音很容易，坚持看书、坚持健身却很难？

为什么咖啡和茶倒在一起，会自发混合在一起，之后却不会自发地再分开？

为什么房间只会越用越乱？而不会越用越整齐？

为什么散漫很容易，专注却很难？

为什么好习惯养成很难，打破很容易，而坏习惯养成很容易，打破却很难？

为什么所谓的人性的弱点，真的是人性的弱点？

放弃部分控制和努力，事情难道真的会变好吗？

面对人生的变动，敢放手一试，放下焦虑，把命运交给未知吗？

以上这些问题，看似风马牛不相及，但其背后都和“熵”以及“熵增定律”有关。这么一来，是不是觉得“熵”并没那么遥远，却近在咫尺？

无论努力与否，系统的熵（一种混乱程度）只增不减，这就是熵理论的大概描述。

熵增原则是自然界所有定律中至高无上的。

“熵”，念shāng，与“商”同音。

“熵”字长得有些生僻，因此似乎觉得离日常生活很遥远。但恰恰相反，熵和我们的日常生活关系密切，甚至无处不在。

熵”是对系统的混乱程度的度量，熵值越高越混乱无序，熵值越低越有序！

熵的通俗理解就是“混乱程度”，简单的说熵是衡量我们这个世界中事物混乱程度的一个指标。

熵增，在人生观上的启示是：越发力，越混乱。

人活着就是在对抗熵增定律，生命以负熵为生。

熵增定律真的是宇宙最强机制吗？

什么是熵增定律？为什么它如此重要？它到底对我们有什么巨大影响？ 为什么熵增定律让好多人，一下子顿悟了？

熵”不是自然界的发展方向，熵只是一种度量，“熵增”才代表了自然界的发展方向。

熵（Entropy），最早在1865年由德国物理学家克劳修斯提出，用以度量一个系统“内在的混乱程度”。你可以理解为，系统中的无效能量。

确实，数罩光看“熵”的概念，似乎很难想到具体有什么用。

熵作为一种度量方式，起到根本作用是对特定特征的量化度量。有了量化度量，许多的实际应用就可以在此基础上开展。例如我们能精确的度量长度、面积和体积，在制造、建筑等等实际应用时，就能更精确。

熵的意义在于把系统的混乱程度，信息的不确定度进行度量，然后就可以基于这个度量开展应用，例如信息论就是建立在信息熵的基础之上，而信息论则是现代通信工程的基础。

因为它揭示了宇宙演化的终极规律。 这个规律包括我们所有生命和非生命的演化竖亩规律，生命里又包含着个人和群体的演化规律。

非生命：比如物质总是向着熵增演化，屋子不收拾会变乱，手机会越来越卡，耳机线会凌乱，热水会慢慢变凉，太阳会不断燃烧衰变……直到宇宙的尽头——热寂。

生命与个人：比如自律总是比懒散痛苦，放弃总是比坚持轻松，变坏总是比变好容易。

只有少部分意志坚定的人能做到自我管理，大多数人都是作息不规律，饮食不规律，学习不规律。

生命与群体：比如大公司的组织架构会变得臃肿，员工会变得官僚化，整体效率和创新能力也会下降；封闭的国家会被世界淘汰。

这些所有的现象都可以用一个定律来解释——熵增定律。 因为事物总是向着熵增的方向发展，所以一切符合熵增的，都非常的容易和舒适，比如懒散。

因为所有事物都在向着无规律，向着无序和混乱发展，如果你要变得自律，你就得逆着熵增做功，这个过程会非常痛苦。

人为什么要自律”？因为每个人都有选择自己生活方式的权利，可以散漫也可以自律。生命本身就是自律的过程，即熵减的过程。

熵增是宇宙的动力。

熵增定律也是人体、人生和社会的规律。

在没有外力干扰的自然状态下，一个孤立的系统只会越来越混乱，直到不能再混乱。也就是说系统的熵值不会减少只会增加，直到熵值达到最大值。

更通俗一点说就是，所有事物都会自然地朝无序的方向发展，除非有外力作用于它。就是这种熵在不断增加的过程。

在一个孤立系统里，如果没有外力做功，其总混乱度（熵）会不断增大。 这里面有三个词非常重要：孤立系统、无外力做功、总混乱度（熵）。

从薯纤闹能量角度来说，熵增定律意味着，如果没有外力作用，能量总是从聚集有序的高能级状态，自发的变为无序发散的低能级状态。

能量守恒定律告诉我们，能量总量总是守恒。而熵增定律告诉我们，能量的品质是有高低的，且在没有外力的情况下总是从高品质转向低品质状态，损失的品质就是那些我们无法利用的能量，例如机器工作时产生的热能等。能量熵增定律也表明了，永动机是不可能实现的。

比如你花了100 J的能量把物体从A地拿到B地，这个过程中有很多能量并没有被100%的转化，而是有部分散失在了宇宙中。 这部分能量不可逆，无法被再利用，且永远在增加。

从概率论的角度来理解，熵增定律指的是，在没有外力作用的情况下，孤立系统总会往对应的微观态数量最多的宏观态，也即概率最大的那个宏观态发展。

其实我们所说的“必然会发生”和“绝不可能出现”等措辞并不是十分准确的。

因为从纯理论角度来说，是有可能会出现无序到有序的状态，只不过这种状态出现的概率，用概率公式计算下来，其值极小极小极小极小，小到可能从宇宙诞生到宇宙热寂（毁灭）都不出现一次。

在概率论中，当一件事情发生的概率极小极小极小，小到现实生活中几乎不可能出现时，就可以忽略它。所以用“必然”表达也可以算是准确。

有熵增，自然就有熵减。不同的是，熵增是自然的发展方向，无序人为干预。而一个系统需要实现熵减，则需要额外施加外力，克服熵增之余，再实现系统熵值的降低。

熵增的这股自然力量就好比地球引力一样，当我们往下跳或走下坡时，总是很省力，因为地球引力在做正功。

而往上跳或走上坡时，总是很费力，因为地球引力此时在做负功。我们不仅需要先抵消它，还需要有一部分多余的功才行。

熵增和熵减，看似是相反方向，但某些时候，又感觉他们只是一线之隔。再拿手机来说，我们通过它，确实是能够比以往更快速更便捷更高效的获取有用的资讯（视为熵减）。

但正是由于它的便利和高效，也让我们主动或被动的吸收了太多太多的垃圾信息，这些垃圾信息让我们的脑子变得冗余而无序（视为熵增）。

所以，使用的“度”很重要，但这个“度”确实就是难以拿捏。

但这是针对整个宇宙而言的，如果要针对地球，针对一个国家，针对一个企业，针对某一个人，则要加上两个限制条件——封闭系统＋无外力做功。

任何一个系统，只要满足封闭系统，而且无外力维持，它就会趋于混乱和无序。

熵增定律被称为最让人沮丧的定律。 它不仅预示了宇宙终将归于热寂，生命终将消失。

而且，从小的方面来说：它左右着国家和企业的发展规律，让组织变得臃肿，缺乏效率和创新；它左右着个人的方方面面，让我们安于懒散、难以坚持、难以自律…… 那么这还有办法可解吗？

孤立系统总是趋向于熵增，最终达到熵的最大状态，也就是系统的最混乱无序状态。

但是，对开放系统而言，由于它可以将内部能量交换产生的熵增通过向环境释放热量的方式转移，所以开放系统有可能趋向熵减而达到有序状态。

启示：整个生命的发展就是一部负熵的历史。

当我们人从无机生命到有机生命那一刻起，就注定了这会是一部艰辛与精彩共存的史诗。 我们的始祖是一种“蛋白质＋RNA”的聚合体，科学家将她命名为LUCA。

LUCA通过吸收能量来大量复制，但是问题来了，宇宙的熵总的来说是增加的，所以LUCA的减熵会导致环境的急剧熵增。

环境恶化，LUCA无奈只能进化，变得更高级以适应环境的变化，于是DNA聚合体诞生了。

DNA比RNA更稳定，也更加智能。但是这样一来，消耗的能量更大，吸收的物质更多，导致环境的熵增比以往更大。

所以DNA聚合体被逼着向单细胞演化，同样，环境的熵增再次增加，于是单细胞又向更高级的多细胞进化，于是寒武纪生命大爆发诞生了。

又因为孤立系统无法获取足够的能量，所以多细胞开始移动，并且产生了感知能力，比如视觉、嗅觉、听觉等等。 从此，生命走上了智能的进化之路。

这一过程，也被称为递弱代偿。 即生命的熵减过程，会加剧环境的熵增，于是环境会变得越来越恶劣，生命为了生存，为了获得足够的能量和物质，必须变得更加智能……

努力保证能量的供给。比如，从化学作用到光合作用和呼吸作用；到光合作用＋呼吸作用的结合体；到多细胞生物。

努力开放系统。细胞从无法移动，到进化出游动能力、爬行能力、行走能力、飞行能力。

努力变得更加智能。生命为了花更少的能量来获取更多物质和能量，进化出了感知能力，比如当时的霸主奇虾，就有很大一对眼睛。知道的信息越多，就能减少更多熵的耗散。

就如，许多公司在创业初期非常努力，每天花大量的精力进行各种战略和组织的进化。

但是，随着企业的做大和成熟，员工就会慢慢懈怠下来，组织会变得臃肿，制度会腐旧脱节。 所以，作为leader你要努力保证企业的活力。比如采取扁平化的结构，让团队各自为战，回归创业初期时的热情。

记住，舒适圈是熵增定律的第一张王牌，任何时候你都不能松懈。一旦你减少了能量的投入，企业的熵增就会立马回来。

系统把无用的熵排出去，然后吸收新的可用物质、能量和信息。

熵有三种，物质熵、能量熵、信息熵，在相对论里物质和能量是一回事，但为了便于理解，这里把它分开。

物质熵，用于衡量系统的混乱程度，熵值越高，系统越混乱无序；熵值越低，系统越规范有序。例如当我们形容一个房间、一杯水、一副扑克牌的混乱程度时，直观理解对应的应该就是物质熵。

能量熵，用于度量能量的混乱度。熵值越低，能量越有序和聚集（能量品质越高），熵值越高，意味着能量越无序和发散（能量品质越低）。能量熵的单位是J/(m o l·K)。

信息熵，用于度量一个信息源的不确定性。熵值越高，信息的不确定越大；熵值越低，信息的不确定性越小（也即确定性越大）。信息熵的单位是比特。

既然“熵”是用于度量一个系统的混乱度，那么我们自然也可以用它来度量我们大脑意识的混乱度，可以称之为“意识熵”。

我们可以把意识想象成能量，也可以理解为物质，甚至可以理解为信息，都不影响。

“意识熵”值越大，代表大脑意识越混乱无序；“意识熵”值越小，代表大脑意识越有序。例如当我们迷茫或散漫时，大脑意识应该偏向无序，即熵值比较高。

当我们高度专注和投入时，大脑意识应该是高度有序的状态，也即熵值比较小。

当熵值小到一定程度，也就是极其专注的状态下，就是我们常听到的“心流”状态。心流状态不仅会让我们工作学习效率其高，也会给我们带来由内而外的充实感和幸福感。

有了“意识熵”的概念，再根据“熵增定律”， 就很容易解释：为什么专注总是很难很费力？而散漫放空总是很容易也很省力？ 

我们的意识如果不进行自我控制，只会趋于混乱无序，而不会自发的趋于有序。大脑的控制对于意识来说也是外力作用。

这是因为散漫放空对应的是无序的状态，意味着我们不施加任何外力的情况下，大脑毫不费力的就会自然而然会往这个方向去发展。

而专注聚焦代表着有序的状态，意味着熵减，要达到熵减的目的，我们除了要克服熵增的这股反向的作用力，还得有一部分余力才行。

这个作用力可能是强大的自我管理能力，或者课堂纪律、父母压力、考试任务等等外力。

基于此，企业也可以得到启示。

企业要想对抗熵增，就必须开放，把那些衰败为熵的东西全部排出系统。

比如腐败的制度、无产出的员工、落后的信息等等；然后吸收新鲜血液，比如先进的理念、新的人才、前沿信息等等。

华为就是最推崇这一理念的，任正非把这个耗散结构作为华为的底层逻辑。 任正非说：“我们一定要避免封闭系统。我们一定要建立一个开放的体系，特别是硬件体系更要开放，不开放就是死亡。”

与此同时，华为每年淘汰干部10%，员工淘汰5%。每年18万人会淘汰5千人到9千人来激活这个团队。

当熵逐渐增大，虽然系统会变得越来越混乱无序，但是这种结构却更稳定，这种稳定就是平衡态，你要远离这种平衡态。

比如一个企业做大了，企业内部就会形成一种非常稳固的结构，这种结构很可能就是官僚结构。

企业想要推行新的理念，引进新的人才，吸收新的信息，都会非常困难。 解决办法就是，打破这种平衡态，让系统内部流动起来。

比如韩都衣舍，他们采取小团队模式，每个团队2-3人，包括设计师、页面制作专员、货品管理专员。 员工自己可以自由选择任何团队，也可以自己组建团队。

通过分成、授权、竞争、淘汰等一系列机制，来进行充分的内部流动。

最后无能的员工（熵）被淘汰出局，剩下的精英继续流动、重组，变得更加强大。 非线性 怎么理解非线性？

一个微小的变化也有可能导致一个巨大的突变。比如在一个标准大气压下，你给一壶水加热，前面99都没有沸腾，可是你再加热1它就沸腾了，这就是非线性。

同样企业也如此，可能你前面做了很多努力，效果甚微，但是不要气馁，打破熵增的要素是非线性的，总有一天，你一个微小的投入就会带来巨大的突变。

比如亚马逊，它可能是这个世界上失败最多的企业了，但他们对失败非常包容，因为他们不断在赌“每次小的努力和尝试，都有可能引发意想不到的超额惊喜”。 

也许你会觉得自己还达不到在企业里运用熵增定律的高度，没关系，熵增定律也同样适用于你个人的发展。 比如工作、生活、学习、心情、成长、人际关系等等都与此相关。

所有熵减方法里面最强大的一个东西。

它不仅适合任何组织的进化，也契合我们个人的进化。

整个生命的减熵史，就是一个不断变得智能的历史。

为什么生物非得需要智能化呢？难道外力做功和开放系统都不足够我们生存的吗？ 不敢说100%需要智能化，但是从生命的演化来看，似乎都是在朝着这条路发展。

因为一旦你熵减了，那么你的环境就会加剧熵增，也就是说环境会变得越来越恶劣。 如果生物要生存，就需要更强的减熵能力。

这种更强的减熵能力从何而来呢？显然光靠光合作用和呼吸作用，以及开放系统是远远不够的。

明白了这一点，你就明白了为什么一个RNA聚合体会进化成单细胞，进化成多细胞，进化成有限生殖，进化成猿人，进化成智人，进化成今天的我们。

这种智能化的过程是必然的。 只是我们非常有幸，也许在某个外太空，是类似海豚这样的生物具有智慧。

这个过程，整合为一个哲学概念——递弱代偿。 当我们的生存环境很变得越来越艰难，为了生存我们就需要更强大的生存能力。

比如从农耕时代到工业时代，到现在的互联网时代，到未来的人工智能时代。

这也是为什么我们今天的竞争力会越来越大的原因，也是为什么我们变得越来越焦虑的原因，因为环境熵增了。减熵的终极方向是智能化。

那么如何智能化呢？ 答案是降低信息熵！

这也是为什么历来伟大的企业家都博览群书的原因。来自超智能体！

智能充当的角色，就是从无序中发现有序，减少大量的瞎几把做功。

不论是企业还是个人，如果你想站在更高的维度俯视世界，光做功和开放是不够的，你还必须在信息上，上升一个维度，做到四两拨千斤的效果。

这个过程其实就是思维有了模型一直在做的事——眼界和认知。 如果你想在此生有所建树的话，那么努力提升自己的眼界和认知，让自己变得更智能吧。

似乎熵增是一个十恶不赦的坏蛋。 但是须知道，对于宇宙而言，熵增只是一个法则，没有好坏之分。

好坏，只是人为在道德上的定性；这个定性对于宇宙来说，毫无意义！

那到底什么算有序？什么算无序？如果是一副扑克牌，有序还是无序，我们可以直观的感受出来，但该如何定量的描述它呢？

看起来，事物从有序到无序是必然事件。其实不是，它是一个概率事件，只是无序的概率非常大，大到有序的概率几乎可以忽略不计。 而在数学里面，概率无限大就被称作必然事件。 比如让猴子在键盘上随意打字，打出这篇文章被称为有序，而其他被称为无序。

那么有序的概率就是可以忽略的，我们可以说事物的倾向是从有序到无序。

要想幸福，就要学会有意识地把无序引向有序。

无序和有序是一对相对的概念，无序是世界本来的状态，是客观的，有序是符合主体价值的状态，是主观的，不同的主体，有序的概念是有所差别的。

以无序和有序来看世界，就能明白世界上为什么会有那么多痛苦，人的欲望为什么要节制。然后你就不会对那些事情耿耿于怀，转而愉快地做积极的事情了。

认识到世界在自然状态下无序度增加的必然性，和人的作为可以维护有序性的可能性，你就会坚定地做一个在纷繁世事面前有所作为的人，你就会做一个积极的乐观主义者。

其实我们每个人每天都在做使无序变得有序的事情，只是每个人都是无意识的，如果把这种行为变得有意识，那就非常有助于我们理解一些事情，我们处世态度和信念就会有所不同。

以上启示，是站在个体自我要求进步的角度来看。那么站在商业价值的角度来看又如何呢？

那些代表性的熵增类产品背后的公司，总是用户规模巨大，商业价值也巨大。

而那些即便已经成长为熵减类产品领域代表性的公司，相比起来前者来，其用户规模和商业价值跟前者往往都不在一个数量级上。   

得到和知乎算是发展很好的熵减类产品代表，而且也都有上市的可能性，但其市值比起今日头条还是小了至少一个数量级。

而且熵减代表团也就冒出了这么极少数的几个公司而已，而熵增代表团的高估值项目却层出不穷。

那又是什么内在原因造成“熵增类产品商业价值远远大于熵减类产品商业价值”？

熵增类产品的用户使用阻力小，因为有熵增这个自然力量推动，相当于顺势而为，且持续使用有成瘾性。这是产品本身的“基因”优势。

熵减类产品的用户使用阻力大，因为要先克服熵增这个自然阻力，同时用户的持续使用还需要建立在很强的不断的自我驱使之下。

熵增类产品的潜在目标客户基数，远远大于熵减类产品的潜在目标客户基数。

站在整体角度看社会群体，自我要求较高且有足够自我驱动力的人占比总是较小，应该基本符合二八原则的分布规律。

而只有那些有强烈的主观熵减意愿的人，才可能持续的坚持使用熵减类的产品。而熵增类产品的目标对象几乎是所有人，因为它符合自然规律。

让人熵增，就好比要把一个物体推下坡，只需用少许的力，因为有自然向下的自然熵增在同向作用。

让人熵减，就好比要把一个物体推上坡，需要费很大的力，因为有自然向下的自然熵增在反向作用。

从个人进步角度来说，我们应该引导自己选择熵减类产品，而和熵增类产品保持距离。

但是站在商业投资角度来说，那些熵增类产品往往更有商业价值，因为它符合自然规律，往往切中了人性的弱点，市场推广会容易的多，潜在客户群体也会大的多。

当你年轻时，以为什么都有答案；可是当你老了的时候，却发现什么都没有答案。

当我们陷入迷茫、无法聚焦，或当我们被爆炸而无意义的内容淹没时，我们可以给自己建立明确的心锚：对抗熵增，努力熵减！

人应该以一颗轻松的心，去进入这个世界。轻松生活也不是不采取行动，而只是在行动的时候，永远依道而行，随缘应对即可，无需自找苦吃。

有时把问题放下，敢于放弃控制，让自己安然的投入未知，问题反而就会自然解决，甚至会解决的非常完美。放手投入未知，并不消极，有时却是一种蕴含着无比勇气和抉择智慧的另类积极。

无论做什么事情，内心感受上的舒畅与否都是非常重要的，完全忽视了这一点，让自己始终带着焦灼的心去做事，必然伴随着内心痛苦感受的无穷熵增，而使人生越来越痛苦不堪，直至提前走向灭亡……

2020年1月16日星期四

我是这样做的:将信号进行分解,然后进行单支重构,比如得到吵渗兄喊纤高频分量d1,d2还升袭有低频分量ca,参考别人的资料自己做的

e1=d1.^2

e2=d2.^2

e3=ca.^2

E1=sum(e1)

E2=sum(e2)

E3=sum(e3)

SUM=E1+E2+E3

P1=E1/SUM

P2=E2/SUM

P3=E3/SUM

deltap1=-p1*log(p1)

deltap2=-p1*log(p2)

deltap3=-p1*log(p3)

ENTROPY=deltap2+deltap1+deltap3

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