Informationsteori för komplexa system

Kursen introducerar studenterna till viktiga begrepp i informationsteori som kan användas för att beskriva och karaktärisera komplexa system. Dessa begrepp tillämpas på system och fenomen inom ett antal delområden: cellautomater, fraktala strukturer, kemisk själv-organisation och kaotiska system. Det huvudsakliga syftet är att ge studenterna kunskap och färdighet att tillämpa informationsteori inom flera olika områden. Kursen ger också en presentation av kopplingar mellan informationsteori och fysik, framförallt statistisk mekanik och termodynamik.

Grundläggande begrepp inom informationsteori:

- Shannon-entropi, relativ entropi och komplexitetsmått

Informationsteori för symbolsekvenser och gittersystem:

- Korrelationer och slumpmässighet i symbolsekvenser

Informationsteori och fysik

- Entropy i fysiken och dess relation till slumpmässighet i informationsteori

Cellautomater

- Ordning och oordning i tidsutvecklingen hos olika cellautomat-regler

Geometrisk informationsteori

- Presentation av ett informations-teoretiskt ramverk för att karaktärisera mönster

Själv-organiserande kemiska system

- Flöden av information i mönsterbildande processer

Kaotiska system och information

- Flöde av information från mikro till makro i kaotisk dynamik