Метод RHATn — продолжение…до двух

Виртуальная Система Электронов

Периодической системы элементов

по методу RHAT

Т.Г. ПЕТРОВ

ABSTRACT

A method for diagrammatic representation of the system of electron distributions by the energy levels of atoms of the Periodic Table of Elements (PSE) is proposed. To take into account the non-constant sums and details of primary distributions, as well as to link particular electron distributions into a virtual integral system, auxiliary means for describing 118 primary distributions are used, namely, an assigned large constant (SLC). For this purpose, an additional term is introduced into the primary distributions, which is the difference between LC and the sum of the distribution SUMi. Next, normalization to unity and calculations of virtual rank-entropy parameters of electron distributions are performed using the RHAT information language-method. Here R is the rank formula as a rating of component names in the distribution, H is the Shannon entropy as the entropy of mixing, A is Petrov’s anentropy as the entropy of separation, T is Petrov’s tolerance as the entropy of purification. A sufficiently large constant ensures the solution of problems. The following is established. The v-HT diagram remains visually unchanged in the BC interval from 5000 to 1,000,000,000, as calculation limits, fixing the position of all 118 electron distributions by the energy levels of the PSE, displaying the replenishment of the distribution power by single electrons with the preservation of the correlation coefficient KK≈0.90. The virtual entropy of mixing has an unambiguous positive relationship with the element number v-H at KK≈1.00. The virtual entropy of purification on the v-HT diagram figuratively represents the integral structure of the Periodical SE, both at the level of general periodicity and at the level of s p d f groups of electrons. 7 anomalous monovalent elements and palladium, as a unique element of the System of Elements, are distinguished. The shares of contributions to v-H and v-T, as measurement errors, decrease to insignificance with an increase in LC. Inclusion of the natural series in the calculations as a standard allows us to evaluate the significance of the structuredness of the system under study at a specific value of LC. Virtualization of primary data opens up the possibility of working on coding and systematization of distributions of various types with different amounts and details with the support of semantic links with the concepts of information theory, physical chemistry and the problems of self-organization processes.

АННОТАЦИЯ

Предложен способ диаграммного представления распределений электронов по энергетическим уровням атомов Периодической Системы Элементов (ПСЭ) с использованием метода RHAT и виртуализации первичных распределений  для учёта различий первичных сумм (Sumi) .  и расчленённости (детальности) — n — на языке RHAT. Для связывания частных распределений электронов в целостную, по необходимости,-  виртуальную  систему,  используются вспомогательные средства описания 118-ти первичных распределений. С этой целью этого в первичные 118 распределений вводится дополнительный член, являющийся  разностью между назначаемой большой константой (LC) и суммой первичного распределения ( LC —Sumi). Далее, производится нормирование к единице и расчёты виртуальных рангово-энтропийных параметров распределений электронов с использованием информационного языка-метода RHAT. Здесь R – ранговая формула как рейтинг названий компонентов в распределении, H – энтропия Шеннона как энтропия смешения, A – анэнтропия Петрова как энтропия разделения, T – толерантность Петрова как энтропия пурификации – очистки.  Достаточно большая LC обеспечивает решение.  Диаграмма v-HT остаётся визуально неизменной в интервале LС от 5000 до 1 000 000 000, как пределов расчётов, фиксируя положение распределений электронов по энергетическим уровням ПСЭ, отображая пополнение мощности распределений с сохранением коэффициента корреляции КК≈-0.90.  Виртуальная энтропия смешения имеет однозначную положительную связь с номером элемента v-H при КК≈1.00. Виртуальная энтропия  пурификации на диаграмме образно представляет целостную структуру ПСЭ, как на уровне общей периодичности, так и на уровне групп s p d f – электронов. Выделены 7 аномальных одновалентных элементов и палладий, как уникум Системы Элементов.  Доли вкладов LC-Sumi в v-H и v-Tп, как погрешности измерений, при возрастании LC уменьшаются до незначимости. Включение в расчёты натурального ряда в роли эталона  позволяет оценивать значимость структурированности изучаемой системы при конкретной величине LC. Виртуализация первичных данных открывает возможность работы  с различающимися суммами и детальностями распределений   при поддержке смысловых связей с понятиями теории информации, физической химии и проблематикой процессов самоорганизации.

Введение

Описать, что стало возможным, необходимое сделают заинтересовавшиеся

 Проблеме представления Периодической Системы Элементов (ПСЭ) посвящена огромная литература. Утверждается, что этой теме посвящено более 400 публикаций [1 Cтр. 26]. Интернет переполнен вариантами отображения ПСЭ. Поэтому автор воздерживается от общего обзора состояния дел и ограничится только работами наиболее близкими к теме статьи. Существует работа автора [2], посвященная сопоставлению свойств и роли Периодической Таблицы элементов и языка-метода RHA в аспекте   систематизации и поиска информации о химических составах индивидуальных веществ и их смесей [2-16минер, пироксен, слюд, карбон  фоскор, метеор эвдиал, скап, ], а также диаграммного  представления процессов их изменений [ Петр-КОНТАКТмош,  Петр, Шуруб мухам, Демогр, Национ, Разд-смеш -Петр, ФарафСОкол, Минерал -фазов -ПОВЫШ УРОВНЯ до Геол ТЕЛ]. Вяткии Эткин

 

Диаграмма v—HT предлагается в качестве развития диаграммы НТ – энтропия  Шеннона – энтропия   пурификации Петрова и предназначается для составов с различными суммами и  и детальностями, как новое средство для визуализации качественно-количественного кодирования составов  по методу RHAT.

Виртуализация [после перечисленн] является следующим шагом в повышении степени учёта малых компонентовЮ отличающимся использованием вспомогательных средств.  Поскольку описание метода RHAT разбросано по литературе, кратко остановимся на его понятийной базе и интерпретации результатов. Затем обратимся к виртуализации как  способау преобразования первичных данных для расчётов полной совокупности распределений электронов по энергетическим уровням Периодической системы элементов (ПСЭ).

Кратко о методе RHAT

  • R-ранговая формула [4 Stevens, 5Петр 1971, ? ЗАРУБЕЖ 6 Петр 1996,  7 Чеб= Петр 2005  ] – первый параметр качественно-количественной буквенной характеристики составов различной природы,– последовательность   обозначений компонентов составов, упорядоченная по невозрастанию их содержаний – рейтинг компонентов.  При равенстве содержаний Хi и Xi+1 и при их различиях, не превышающих 15 относительных процентов (Xi/Xi+1≤1.15), между знаками ставится знак равенства, при точном равенстве содержаний упорядочение знаков производится по предметно-компонентному алфавиту. Ранговые формулы — искусственные слова, алфавитное упорядочение которых порождает иерархические периодические системы [4] с размещением неразличимых составов рядом.
  • Н – информационная энтропия Шеннона. В работах, где составы включают водород, Н заменяется на Е. Данная статья именно такого рода, поэтому расчёты производятся по формуле E=-∑Pi*lnPi, где Pi это вероятность, или частота — для достоверных событий, как в нашем случае, при этом ∑Pi= Произведение «-Pi*lnPi» — вклад содержания одного компонента в энтропию. С точностью до коэффициента H=E соответствует энтропии смешения [Мел-Х 1961рус 1962] и является мерой сложности, разнообразия системы. При равенстве содержаний всех компонентов МахE=lnn, где n— детальность анализа, равная количеству компонентов. Идеально чистому компоненту,- при любом его абсолютном количестве (в традиционном использовании RHAT), соответствует minE=0. На кривой вкладов в энтропию (- Pi*lnPi) в зависимости от (Pi) при P=0.368… находится резко асимметричный максимум (Рис. 1).
  • Рис 1. Вклады (снизу вверх) вероятностей событий P в формулы энтропии, анэнтропии, толерантности.
  • А – анэнтропия Петрова [1971 2001, 2005, 2007, мягкая сист …_] A=-1/n∑lnPi-lnn, А – энтропия разделения [Шурубор 1972  Петров ино? ]и  мера простоты системы. Вклад одного компонента в анэнтропию «-lnPi» — первая производная от вклада в энтропию смешения Зависимость вклада от Pi (Рис .1 ) Значение minА=0 достигается при МаxН, А=∞ при minH. Была исключена из рассмотрения темы статьи по причине недостаточной чувствительности к изменениям малых компонентов.
  • Т– толерантность Петрова [2007,  ?? ПЕТР_МОШ 2015  ино??       ] Т =ln(1/n∑1/Pi)-lnn, Т- энтропия пурификации и мера высокой чистоты – стерильности. Вклад одного компонента в толерантность 1/Pi – вторая производная от вклада в энтропию смешения (Рис. 1). Значение minT=0 при МаxE, T=∞ при minH,

Как видим, язык-метод REAT, последовательно свёртывая составы, переходит от качественно-количественного представления (R) к количественному,- начинает с усредняющего учёта  главных компонентов (E), переходит к средним и малым (А), и далее — до  особо малых (Т). Принципиально важным свойством результатов этого метода  в его «классическом» исполнении является независимость распределений друг от друга и в отношении сумм неделимых составляющих, и вариантов их организации в объекте — структур отдельных объектов (здесь — химических элементов), принадлежат ли они исходно случайной коллекции независимых данных. или системе, в данном случае,  организованной по жестким законам физики, (химии), математики — Периодической Системе Элементов,- материальной основе Вселенной.

Заметим, что обычные данные о составах считаются удовлетворительными, если они близки, ещё лучше,- равны 100% . То есть суммы значимы.

Но!

Первичные целочисленные суммы переписей  населения, демографических, заболеваемости. национальных, доходов, расходов, соотношений, убитых, покалеченных, раненных и пленных, структур бюджетов, финансовых операций и др. при их подготовке статистические ю

Виртуализация первичных данных о распределениях электронов по энергетическим уровням атомов сохраняет эту тенденцию с переходом к обогащению смысла получаемой информации.

 

 

 

Исходные материалы и их особенности.

Первичные справочные данные о распределениях электронов атомов ПСЭ  существуют в виде целых чисел,- обозначающих  количества электронов в атоме на энергетических уровнях. Суммы электронов атома  изменяются от 1 до 118. соответствующие количеству электронов у атома и заряду ядра [CC]. Электроны атомов сгруппированы по энергетическим уровням атомов с разными детальностями n — от 1 до 7. Так последний 118-й элемент — оганесон — имеет распределение электронов 7  2 8 18 32 32 18 8 с  детальностью 7 . При этом,  присутствуют однокомпонентные распределения с детальностью 1 — их энергетические уровни неразличимы — и количествами электронов 1 и 2 — водород, и гелий, энтропия которых равна нулю и толерантность — бесконечности.  Кроме того,  присутствуют литий (2 1) и углерод (2 4), распределения которых отличаются на коэффициент, что при обычном применении Метода не различается по энтропии и толерантности.

Предвидение провала первой попытки расчёта электронов ПСЭ  «классическим» методом оправдалось (Рис. 2 здесь И рис.2в Картинках И… сайта автора).

Рис.2 Результат расчётов распределений электронов ПСЭ без учёта различий сумм.

Отсутствие трех элементов (H,He, Li) на диаграмме ЕТ, развал общей совокупности точек на две — с обратной (нормальной) зависимостью между Е и Т точек второго периода, — и противоположной — аномальной — для всех остальных, кроме того, расщепление точек внутри четвёртого-седьмого периодов на две ветви… .

Приведённые сведения привели к необходимости отойти от стандартного подхода к исходным материалам и обратиться к стандартизации сумм, что было использовано при работе со шрифтами, как первому, а потому и недоосознанному опыту виртуализации [П+П. П+П+, П,+П]. Цель упорядочения шрифтов была достигнута выделением шести классов R, возможностью идентификации клонов и получением на диаграммах НА дуг, вдоль которых располагались серии сходных, эволюционировавших по форме, букв. Однако успех относился к плодам средств коммуникации и фантазии независимых друг от друга дизайнеров, что неподконтрольно законам физики, направлявшим самоорганизацию образования атомов с ограничениями свободы их формирования. Допустить символ свободного пространства, или его аналога внутрь ранговой формулы распределений электронов атома – означало бы обессмыслить результат расчётов и  сильно исказить соотношения между компонентами первичного целочисленного распределения.

Требовалось ограничить некоторой минимальной величиной свободу назначения величины нового компонента и, более того, – максимально ослабить его влияние на результаты расчётов. Поскольку переход к учёту отдельных электронов диктовался первичными данными, то естественно было не лишать их «голоса» в целостной системе электронов, и использовать, в качестве опорной    ?   сумму электронов атомов ПСЭ, равную 7021. константу (BC).

мощность полного набора распределений электронов Периодической системы Элементов, которая составляет на сегодняшний день 7021 электрон.

Идея снижения влияния дополнительного члена на результат расчёта опирается на асимметрию кривой вкладов в энтропию при её максимуме (Рис.1). Введение в расчёты большой назначаемой суммы (BC), общей для всей выборки  в качестве сумм первичных составов, и приписывание величине виртуального члена значение разности BC- SUMi  приводит к следующему. Нормирование обновлённого распределения, имеющего n+1=N членов, разносит бывшие реальные данные и v-член по разные стороны от максимума вкладов в энтропию (при Pi=0.368….) . Большое значение разности BC- SUMi после нормирования, превращаясь v—Pi, приближает его значение к 1. На правой ветви вкладов в Е это действие устремляет к нулю его вклад в виртуальную энтропию, что делает его малозначимым на фоне суммы значений  вкладов виртуальных Pi реальных величин, которые размещены на левом крыле максимума. Таким образом определяющими для изменений v-Е становятся изменения, происходящие в группе бывших первичных распределений электронов.

При виртуализации толерантности происходит несколько  иное. Поскольку график вкладов в толерантность не имеет особенностей, после введения BC-SUm при нормировке все вклады разместятся на одной линии (Рис. 1) При этом будут действовать две важные особенности. 1) Чем больше BC, тем вклад в толерантность 1/Х, превращаясь в v-1/P, будет приближаться к 1 и будет оставаться таким при активных изменениях бывших первичных;  2) среднее значение реальных вкладов будет располагаться существенно дальше от единицы. Таким образом, как и в случае с энтропией, будет точнее определяться толерантность и значения v—ET, ставшие системными, благодаря общности v-сумм.  ДДДДДДДО

Куда Виртуализация под действием и контролем Большой Константы объединяет все распределения выборки в целостную систему как новое  физико-химическое представление электронов Периодической Системы Элементов. Превращение

 

Появилась возможность  ограничить некоторым минимумом свободу назначения величины нового компонента и, более того, – максимально ослабить его влияние на результаты расчётов. Поскольку переход к учёту отдельных электронов диктовался первичными данными, то естественно было не лишать их «голоса» в целостной системе электронов всей таблицы, и использовать в качестве опорной большую константу (BC),– мощность полного набора распределений электронов Периодической Системы Элементов, которая составляет 7021 электрон.

Снижение вклада BC ЭТО выше УЖЕ СКАЗАНО _ ВОН ОТСЮДА В ВОРД и сращение с текстом 

Идея снижения влияния дополнительного члена на результат расчёта опирается на асимметрию кривой вкладов в энтропию при её максимуме (Рис.1). Введение большой постоянной суммы BC и приписывание величине виртуального члена значение разности между BC и суммой реальной первичной величины SUMi приводит к следующему. Нормирование обновлённого распределения, имеющего n+1=8 членов, разносит по разные стороны от максимума вкладов в энтропию (при Pi=0.368….) бывшие первичными реальные данные и v-член. Большое значение разности BC- SUMi после нормирования, превращаясь  в v—Pi, приближает его значение к 1. На правой ветви вкладов в Е это действие устремляет к нулю его вклад в виртуальную энтропию, что делает его малозначимым на фоне суммы значений Pi реальных величин, которые размещены на левом крыле максимума. Таким образом определяющими для изменений v-Е становятся изменения, происходящие в группе бывших первичных распределений электронов.

Толерантность линейна

При виртуализации толерантности происходит иное. Поскольку график вкладов в толерантность не имеет особенностей, после введения BC при нормировке все вклады разместятся на одной линии (Рис. 1) При этом будут действовать две важные особенности. 1) Чем больше BC, тем вклад в толерантность 1/Х, превращаясь в v-1/P, будет приближаться к той же единице и будет оставаться таким при активных изменениях первичных данных;  2) среднее значение реальных вкладов будет располагаться существенно дальше от единицы. Таким образом, как и в случае с энтропией, будет точнее определяться толерантность и значения v—ET, ставшие системными, благодаря использованию BC, обеспечивающей  общность формирования v-сумм.

Процедура

  • Назначение BC равным 7021, — как действие по учёту всех и каждого электрона в системе v—RET.
  • На листе Excel размещение таблицы первичных данных, занимая 7х118 ячеек с надписями (K L M N O P Q) и описаниями строк в первой колонке, и оставляя справа свободную  колонку Z.
  • Определение суммы электронов в строках SUMi от 1 до 118, после чего колонка запоминается и перемещается вправо, освобождая восьмую (копировать- Специальная вставка-Значения, — чтобы избегать циклических ссылок) .
  • Заполнение свободной 8-й колонки разностями BC — SUMi
  • Проверка постоянства сумм в 118 строках (7021).
  • Нормирование к 1 данных таблицы 8х118.
  • Далее при наличии программы Petros 3, или иных, производятся расчёты Е, (А), Т по формулам, приведённым выше
  • Результаты и обсуждения
  • Построена диаграмма v-ET (v-энтропия смешения-v-энтропия пурификации), включающая 118 элементов Периодической Системы (Рис. 2).
  • Рис.2 Общий вид диаграммы v-ET при BC=7021. K, L, M, N, O, P, Q – энергетические уровни электронов атомов. Детализация приводится ниже.
  • Как видим, водород (1) и гелий (2), литий (3) и углерод (6) различены по v-Е и v—T, причём более чётко, чем соседние элементы более высоких номеров как свидетельство  неравномерности возрастания энтропии. Виртуальная энтропия смешения, соответствующая мере сложности линейно возрастает с ростом номера элемента. Так же растёт количестве электронов в атомах, так же организован натуральный ряд, коэффициент корреляции ≈1.00.
  • Структура Периодической Системы Элементов детально проявлена виртуальной энтропией пурификации (v-толерантностью), а именно: в пределах периодов все щелочные элементы имеют Max(v-Т)>(v—T) Инертного элемента предыдущего периода. Все инертные элементы: 2-10-16-36-54-86-118 имеют min(v-Т) в пределах периода. Выделены одновалентные элементы с положительными отклонениями от соседних: Cr(24), Cu(29), Ni(28), Mo(42), Ru(44), Rh(45), Pt(78), Au(79). Выделен палладий как единственный элемент (№46 период О)  с отрицательным отклонением v-Т от соседних. Существует величина CB=6750±50, при которой интервал значений энтропий удерживается в «красивом» интервале 0.001-0.118 с близким к  равномерному распределению разностей между соседними значениями v—E. Скорости снижения v—Т в пределах периодов различны, но сходны в пределах групп  s, p, d, f электронов. Для повышения различимости символов при точках и выделения групп приведём  (Рис. 3а- 3в).
  • Рис.2 а) 1-5 периоды Периодической Системы Элементов. BC=7021
  • Рис.2 б) Шестой период  BC=7021
  • РЕШИТЬ
  • Рис.2 в) Седьмой период BC=7021

Как видим, на диаграмме явно различены все 118 распределения электронов по энергетическим уровням атомов Периодической Системы Элементов.

При этом виртуальная энтропия смешения, соответствующая мере сложности,  линейно возрастает с ростом номера элемента, так же растёт количестве электронов в атомах, коэффициент корреляции между v—E и номером элемента ≈1.00. Как принципиально важный момент для различения монокомпонентных составов фиксируем, что водород (1) и гелий (2), литий (3) и углерод (6) различены по v-Е и v-T, 

 

 

  • При изменении B в интервале 5000 до 1 000 000 000 диаграмма v-ЕT при одновременном снижении v-Е и возрастании v—T визуально не изменяется, коэффициент корреляции -0.90 сохраняется. Коэффициент корреляции  натурального ряда при этом ЧЁМ — см PETROS снижается с -0.92 до -0.90.

Обсуждение и перспективы

Диаграмма v-ET может использоваться при изучении свойств нового пространства в связи с изменениями первичных материалов и в качестве полигона для экспериментов  по моделированию.

При переходе от первичных целочисленных составов  к нормированию теряется оригинальность уникальность состава в отношении его значимости, мощности, содержательности, наполненности и/или  размеров, занимаемого ним, пространства. Соответственно, объект выступает как совершенно независимое от своего окружения, принадлежности к своему месту в сообществе, системе, иерархии. Если же он был членом  органически, генетически связанных объектов, то собирательный образ их организации будет сильно искажён при попытке увидеть всех незнакомых друг с другом индивидуалов за одним столом.

Что же касается отношения наблюдателя с объектом, то, чтобы увидеть нечто,  соизмеримое  с собой нужно отойти от него., и чем больше наблюдаемое, тем дальше нужно отойти от него — назначить бОльшую. константу. Также и с толпой,