Werner Ebeling, Jan Freund, Frank Schweitzer

Komplexe Strukturen: Entropie und Information

Stuttgart: Teubner, 1998, 268 S., 53 Abb. (ISBN 3-8154-3032-1)



Die Erforschung komplexer Strukturen ist gegenwärtig eines der
interessantesten wissenschaftlichen Themen. Dieses Buch behandelt
Möglichkeiten der Beschreibung und quantitativen
Charakterisierung komplexer Strukturen mit Hilfe verschiedener
Entropie- und Informationsmaße. Nach einer
allgemeinverständlichen Einführung der Grundbegriffe werden
die für die quantitative Analyse erforderlichen Konzepte
ausführlich behandelt und an zahlreichen Beispielen, wie
Zeitreihen, Biosequenzen, literarischen Texten und Musikstücken
veranschaulicht.
Dem interdisziplinären Charakter des Buches entsprechend, werden
auch Parallelen zwischen der Informationstheorie und der quantitativen
Ästhetik behandelt und Beispiele zur Sprachanalyse
vorgestellt. Außerdem wird an Computersimulationen gezeigt, wie
sich Selbstorganisation durch die Generierung von Information
vollziehen kann. Ein umfangreiches Literaturverzeichnis
ermöglicht den Zugang zu weiterführender Literatur.



Inhaltsverzeichnis

Vorwort
Inhalt 

1	Komplexität und Entropie
1.1	Struktur und Ordnung
1.2	Was sind komplexe Stnrukturen?
1.3	Komplexität als Phänomen      
1.4	Quantifizierung der Komplexität    
1.5	Thermodynamische Entropie
1.6	Statistische und informationstheoretische Entropie
1.7	Entropie und Vorhersagbarkeit

2	Selbstorganisation und Information			
2.1	Potentielle Information                                 
2.2	Entropie und Selbstorgapisation                           
2.3	Zur Evolution der Informationsverarbeitung                
2.4	Gebundene und freie Information                           
2.5	Strukturelle und funktionale Information                  
2.6	Pragmatische Information                                  
2.7	Information und Kommunikation                             
2.8	Selbstorganisation durch Information in 
	einem Agentenmodell
2.9	Kollektive Information

3	Informationstheoretische Maße 
3.1	Nachrichten und Kommunikation
3.2	Informationsquellen 
3.3	Das Shannonsche Informationsmaß
3.4	Dynamische Entropien
3.5	Sequenzen mit langem Gedächtnis
3.6	Bedingte Entropien und Komplexität
3.7	Kullback-Information und Transinformation 
3.8	Renyi Entropien
3.9	Thermodynamischer Formalismus 

4	Dynamisch Generierte Strukturen
4.1	Strukturen und Symbolsequenzen
4.2	Symbolische Dynamik
4.3	Stationarität und Ergodizität
4.4	Kolmogorov-Sinai Entropie
4.5	Der Satz von McMillan
4.6	Die Feigenbaum Route ins Chaos und Intermittenz
4.7	Selbstähnliche und intermittente Symbolsequenzen
4.8	Ein Komplexitätsvergleich

5	Entropie und Komplexität natürlicher Sequenzen
5.1	Symbolfolgen und Symbolische Dynamik
5.2	Blockentropie und bedingte Entropie
5.3	Maße für Komplexität und Vorhersagbarkeit
5.4	Das Fibonacci--Modell der Evolution komplexer Folgen
5.5	Analyse natürlicher Sequenzen
5.6	Struktur von Texten, Notenfolgen und Biosequenzen
5.7	Diskussion der Komplexität natürlicher Symbolfolgen

6       Quantitative Ästhetik         
6.1     Naturwissenschaft und Ästhetik: 
	Fünf Standpunkte
6.2     Versuche einer quantitativen Ästhetik 
6.3     Birkhoffs mathematische Theorie der Ästhetik 
6.4     Statistische Analysen von Sprache und Stil 
6.5     Informationstheorie und Ästhetik 
6.6     Grenzen der quantitativen Ästhetik
6.7     Ein Fazit am Schluß

Literaturverzeichnis

Namen- und Sachverzeichnis
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