信息


信息 (正體)

这是那里?那时是什么季节?这名男子大约多少岁了?他想干什么?灯光的颜色是什么?照片的分辨率是多少?……从不同的角度来看,这一张普通的照片里包含了许多信息
采用二进制表示的“Wikipedia”的ASCII代码。这是计算机信息编码时最为常用的数制
“Wikipedia”二进制ASCII代码的动画演示。

信息,又称资讯,普遍存在于自然界人类社会活动中,它的表现形式远远比物质和能量复杂。但又远比他们简单,其实信息就是“物质和能量,及其自身‘信息’与其属性的标识、表现。

诺伯特·维纳对信息的著名定义:“信息就是信息,不是物质也不是能量。不承认这一点的唯物论,在今天就不能存在下去。”这句话深刻揭示了信息的重要地位,资讯与物质能量是客观世界的三大构成要素。[1]

作为一个概念,信息有着多种多样的含义。一般来说,与信息这一概念密切相关的概念包括约束(constraint)、沟通(communication)、控制、数据形式指令知识、含义、精神刺激、模式、感知以及表达

目录

信息的含义

作为一个严谨的科学术语,信息的定义却不存在一个统一的观点,这是由它的极端复杂性决定的。信息的表现形式数不胜数:声音图片温度体积颜色……信息的分类也不计其数:电子信息、财经信息、天气信息、生物信息……要对信息作一个严密而又具有普适性的定义,就必须从本质上来把握信息。现在学术界主要有以下几种观点:

狭义定义

克劳德·艾尔伍德·香农

美国数学家信息论的奠基人克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon)在他的著名论文《通信的数学理论》(1948)中提出计算信息量的公式,(一个信息由n 个符号所构成,每个符号出现的机率为p),则有:

H = \sum_{k=1}^n p_k \log_2 p_k

这个公式和热力学的熵的计算方式一样,故也称为信息熵。从公式可知,当各个符号出现的机率相等,即“不确定性”最高时,信息熵最大。故信息可以视为“不确定性”或“选择的自由度”的度量。

美国数学家控制论的奠基人诺伯特·维纳在他的《控制论——动物和机器中的通讯与控制问题》中认为,信息是“我们在适应外部世界,控制外部世界的过程中同外部世界交换的内容的名称”。英国学者阿希贝认为,信息的本性在于事物本身具有变异度。意大利学者朗高在《信息论:新的趋势与未决问题》中认为,信息是反映事物的形成、关系和差别的东西,它包含于事物的差异之中,而不在事物本身。

信息的特征

尽管从不同的角度出发对信息存在不同的定义,但是信息的一些基本性质还是得到了共识。

  • 普遍性:只要有事物的地方,就必然的存在信息。信息在自然界和人类社会活动中广泛存在。
  • 客观性:信息的客观现实的反映,不随人的主观意志而改变。如果人为地窜改信息,那么信息就会失去它的价值,甚至不能称之为“信息”了。
  • 动态性:事务是在不断变化发展的,信息也必然的随之运动发展,其内容,形式,容量都会随时间而改变。
  • 时效性:由于信息的动态性,那么一个固定的信息的使用价值必然会随着时间的流逝而衰减。
  • 可识别性:人类可以通过感觉器官和科学仪器等方式来获取,整理,认知信息。这是人类利用信息的前提。
  • 可传递性:信息是可以通过各种媒介在人-人,人-物,物-物等之间传递。
  • 可共享性:信息与物质能量显著不同的是。信息在传递过程中并不是“此消彼长”,同一信息可以在同一时间被多个主体共有,而且还能够无限的复制、传递。

参考资料

  1. ^ 诺伯特·维纳:《控制论》,科学出版社1963年版,第133、144页。

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