从能源消耗看信息管理系统

2022-02-10

IT 工程师很少从熵的角度设计系统。事实上，其他领域的工程师在设计和创建新系统时似乎并没有考虑熵。这种想象可能是由资本市场体系的能量和对熵的理解程度等问题引起的。

人们目前并不关心能源，他们认为在他们关心的时间段内，可以为这些产品提供足够的外部能量。比如汽车制造商，他们认为目前的机油可以保证他们生产的产品的正常销售。

在自私的资本市场体制下，人们只需要关心产品带来的财富，而不是对社会的负面伤害。例如，苹果只关心产品能赚多少钱，而不考虑增加人类生存系统熵的后果（不断更换产品、产生大量废物等）。

人们对熵的理解还很肤浅，可能还没有意识到熵的真正含义。虽然物理学家提出了一个目前普遍接受的假设模型，即宇宙是一个孤立的系统，但最初的宇宙是一个低熵系统，然后开始向高熵系统转变，最后回归死亡。但也可以提出另一个假设，即宇宙不是一个孤立的系统，可以通过外部能量重新启动熵循环。例如，在地球的生物系统中，如果没有太阳提供能量，当来自植物的能量完成一个循环时，生物系统就会死亡，但由于太阳提供了外部能量，生物系统可以继续循环。

作为一个持续运行的软件产品，即使是工程师设计的信息处理系统，熵也可以作为判断系统是否合理的标准。如果一个系统的运行完全依赖于外部能量，那么系统消耗的外部能量是最大的。如果一个系统能够通过内部能量差自动运行，而外部能量仅用于启动一个内部循环初始状态，那么所有消耗的外部能量就会少很多。内部循环过程越长，消耗的外部能量就越少，系统就会越好。

因此，在云计算时代，人们可以从能耗的多少来判断一个信息管理系统的优劣。

1、搜索

人们高度关注和研究，不完全是因为他有很多财富，而是因为他拥有世界上最多的信息。通过对信息的加工，不仅可以获得物质财富，而且可以达到影响和控制人的目的，从而引起信息恐慌。例如，谷歌街景地图向公众公开了一个敏感事件。

其技术创新能力和企业文化活力增强了其在云计算时代的竞争力，有可能成为云计算时代的信息霸主。但是，要实现这一目标，需要考虑产品的能耗。因为在未来的云计算时代，在没有外部能量补充的情况下，地球系统内部的有效能量不断减少。人类需要采用新的科学技术来阻止熵增的趋势，以保证生存环境的活力。

目前的产品系统是一个无序的、均匀分布的高熵系统，所以系统的运行基本上是靠外部提供的能量来完成的，比如搜索某个村的土豆信息，搜索上级地区的土豆信息。村子里，过程是孤立的，每一次寻找都需要外力的驱动。

据网上消息，2010年共消耗了23亿千瓦时的电量，相当于21万个美国家庭每年的用电量。而且这种能源消耗每年都在增加。

2、IBM 智慧城市

拥有大量专利技术的IBM，将是云计算时代的主要竞争对手之一。智慧城市作为其云计算战略实现智慧地球的主力产品，充分体现了IBM全球领先水平。

然而，当前智慧城市系统的缺陷阻碍了 IBM 实现其智慧地球的战略目标。主要原因如下：

（1)智慧城市是孤立的系统，无法形成全球信息生态系统。例如，中国一些城市正在建设智慧城市，通过信息系统管理和解决现实系统中的问题，提高工作效率。但这些城市系统是隔离的，每个系统在独立的外部能量驱动下运行。

(2)各个具体系统的信息分布是无序的、均匀的能耗集中管理系统，处于高熵状态。比如在医疗系统中，人、药品、医院、医疗机构等信息的分布。是均匀的，所以不可能依靠内部的能量差流动，每次治疗都需要借助外部能量来驱动。

3、淘宝网

中国巨大的市场需求为云计算的发展提供了应用土壤，也为中国的云计算企业提供了机遇。但是，对于中国本土企业（非外资控股的企业）来说，在赚大钱的同时，也需要正视一个残酷的事实：云计算的终极竞争必然是核心技术的竞争。如果不能掌握具有自主知识产权的云计算核心技术，无论现在多么辉煌，最终都将成为过去。

淘宝是马云创造的传奇。淘宝的成功，源于马云对市场环境中各种因素的理解，比如中国文化、中国心态、地方政府需求、舆论需求等。

在线数据显示，淘宝目前拥有超过600万家门店。这些店铺无序、均匀地分布在一个空间中，是一个高熵系统。由于淘宝只有一个公共信息展示平台（门户门户页面），大部分店铺与世界隔绝，展示页面只能推荐少数店铺。商店的活动水平取决于提供的外部能量的量。能量是指店主的努力，比如广告、与其他网站交换链接、向用户推荐、不断更换好产品等。

4、沂蒙258

沂蒙是一款开发的云计算网站系统。作为中国云计算技术与产业联盟发起成员单位之一，掌握了数百项云计算核心技术。2007年申请原创基础发明专利12项，2012年授权2项。一些核心技术方法涉及基础科学理论方法，如自然数的非线性处理方法，将修改Peano关于自然数的5公理体系，而Peano描述的自然数只是非线性方法的0阶表示；另一个例子IP地址树方法将能够创建一个无限的IP资源系统，包括IPv4和IPv6地址，

沂蒙258网是一个利用分层地理位置服务技术构建的有序、不均匀的低熵信息生态系统。按照现有的行政区划管理办法，原始信息分布在最高位置。以中国为例，地理位置树的分布是中国->省->地区->县->乡（街道办事处）->村（居委会）。其中，中国是树根，在结构的最低位置，势能最低，村庄在树的最高位置，势能最高。

根据熵的规则，对于一个孤立的系统，如果没有外部能量驱动，高层次的信息在势能的驱动下会自动流向低层次。因此，在沂蒙258网站系统中，会通过6级能量差形成一个生命周期。

当信息被收集到最低层，即中文级别的网站时，系统就变成了一个高熵系统。就像现在的淘宝系统一样，需要消耗大量的精力来推动系统的运行。但是，由于不同级别的行政区域的信息集合不同，用户可以在不同的级别获取他们需要的信息。就像地球的水系一样，虽然人们无法直接从海洋中获取所需的水，但可以从不同层次的蓄水系统中获取所需的水，如井、池塘、小溪、小河、大河、海。