マル太の『道草日記』

ほぼ毎日更新――

d S (t) の計算の過程

 ――“身体の内部に溜まる全エントロピー(entropy)” S (t) 

 について――

  S (t) = ∫ q (x; t)(− ln p (x, s; t))dx

 の下で、S (t) の微分を考えると、

  d S (t) = ∫{d q (x; t)(− ln p (x, s; t))+ q (x; t) d(− ln p (x, s; t))}dx

 である――

 と述べた。

 

 ただし――

 q (x; t) は、身体の持ち主が、身体の外部における状態について、主観的に見積もる確率であり――

 x は、身体の外部における状態を決める変数であり――

 − ln p (x, s; t) は、身体の持ち主が、身体の外部における状態について、感覚器を通して察するエントロピーであり――

 ln は、高校の数学で学ぶ自然対数であり――

 s は、身体の感覚器が受け取る信号を決める変数であり――

 定数の項は省くこととする。

 

 念のため――

 以下に、d S (t) の計算の過程を記しておく。

 

 時刻 t から時刻 t + Δt までの S (t) の変化の量 Δ S (t) は、

 

  Δ S (t)

  = S ( t + Δt ) − S (t)

  = ∫ q ( x; t + Δt )(− ln p ( x, s; t + Δt ))dx − ∫ q (x; t)(− ln p (x, s; t))dx

  = ∫ q ( x; t + Δt )(− ln p ( x, s; t + Δt ))dx − ∫ q (x; t)(− ln p ( x, s; t + Δt ))dx

   + ∫ q (x; t)(− ln p ( x, s; t + Δt ))dx − ∫ q (x; t)(− ln p (x, s; t))dx

  = ∫(q ( x; t + Δt ) − q (x; t))(− ln p ( x, s; t + Δt ))dx

   + ∫ q (x; t){(− ln p ( x, s; t + Δt ) −(− ln p (x, s; t))}dx

  = ∫ Δ q (x; t)(− ln p ( x, s; t + Δt ))dx

   + ∫ q (x; t) Δ(− ln p (x, s; t))}dx

 

 で表される。

 

 この時――

 Δt を 0 に近づけると、

 

  t + Δt → t

  Δ S (t) → d S (t)

  Δ q (x; t) → d q (x; t)

  Δ(− ln p (x, s; t))→ d(− ln p (x, s; t))

 

 であるから、

 

  ∫ Δ q (x; t)(− ln p ( x, s; t + Δt ))dx + ∫ q (x; t) Δ(− ln p (x, s; t))}dx

  →  ∫{d q (x; t)(− ln p (x, s; t))+ q (x; t) d(− ln p (x, s; t))}dx

 

 である。

 

 よって、

  d S (t) = ∫{d q (x; t)(− ln p (x, s; t))+ q (x; t) d(− ln p (x, s; t))}dx

 である。

 

 『随に――』