词条 | 信息 |
类别 | 中文百科知识 |
释义 | 信息xinxi能够去掉对客观事物的不确定性,即不是物质,也不是能量的东西。信息的概念是C.E.仙农(Shannon)通信理论的最核心内容。一个事件S,我们开始对它了解程度为X1,过程结束后,我们的了解程度为X2,我们可记开始的不确定程度为I(X1/S),后来为I(X2/S),信息是不确定程度的减少,为I(X1/S)-I(X1/S)。信息是一个过程量,通常将过程结束时不确定程度取为零(认为完全了解了某事件),这时可认为信息熵I(X1/S)即某个事件的信息。在通信中发射符号有点·,横——,两种形式,n个符号组成的字符可有2n种可能性,收到字符后完全消除了不确定性。信息可记为I(2*/S)。通常要求互不相干的两个字符所含信息量之和应与它们组成新字符所含信息量相同,即I(2n1/S)+I(2n2/S)=I(2n1+n2/S),我们必须定义I=Kloga2n才成,对数底的选取是任意的。适应电码有·、——两种形式,对数底选2,K=1得到信息量单位为比特(bit),1bit=log2Z。 熵是描写一个热力学系统混乱程度的物理量,一个有多个可能状态的系统,其熵可记为S=KBlnW,其中W为系统具有的微观状态数。当每个可能状态出现概率一样时(统计物理建立在各态出现等概率的前题之下),每态出现概率为Pi=1/W。经过一过程状态完全确定,则原状态具有信息 现代科学的发展需要研究比通信中所研究的更复杂的事物,接收者的作用不能低估,同样一件事物,不同人在不同时间或地点所得到的信息是不同的。信息带有一定的主观性。信息是由信源发出,经过信道传播,最终由信宿接收的一种东西,它的大小与信源、信道、信宿全有关系。对现代信息目前还无法度量。对于信息的本质目前也还没有统一的认识,但普遍认为,信息在自然界的演化中起着重要的作用,利用信息将能在不改变物质、能量输入的情况下,成倍地提高生产力。有人预言21世纪将是信息的时代。 信息information通讯或消息的实质内容。一封信或电报即为一条消息。消息的实质内容的量不一定与消息的长度成正比。实质内容的质(包括重要性、意义以及引起的后果)也不取决于消息的长度。但现在还仅有关于信息量方面的数学理论,即信息论。1949年仙农(C.E.Shannon)等发表《通讯的数学理论》,奠定了信息论的理论基础。消息的发出者称为信源。欲发出任何消息,信源必须具有一种以上的与收信人(称为信宿)约定的符号(理论上把不发生任何符号也看做一种符号,因它易引起收信人误解,实际并不采用)。例如路口的交通信号灯如只有一种颜色,就无法指挥。该信源共有几种符号(或消息),每次发出其中一种,收信人事先无法断定信源将发出哪种符号,即符号的发出具有不确定性。显然它与每种符号被发送的概率(长期通讯中每种符号出现的相对频数)有关。仙农证明: 信源发出一个符号所具有的平均不确定性可用下式给出的熵函数H表示: 在收到消息前,收信人不确知将收到何种消息,称为事先(或验前)不确定性,其值由上式给出。收到消息使收信人获得某种知识,一部分不确定性被消除,但仍可能留有未消除的不确定性,称为事后(或验后)不确定性。仙农把一消息所含的信息量定义为事先不确定性与事后不确定性之差,即消息所消除的不确定性。熵函数H也称信息熵,它描述事物不确定、多样和无序的程度。信息则描述确定和有序的程度。例如:以熵表示生态系统的多样性、市场上顾客的选择、交通流的复杂性等。 信息经过传输、处理、贮存、检索等才能发挥其作用。这些基本过程都可用下图的模型表示。更复杂的过程则由若干个基本过程以某种方式结合而成。编码是信息传输、处理不可缺少的手段,其目的在于提高传输效率和抗干扰。编码理论是信息论的重要方面。编码是对原来消息的一种——变换。变换后的编码消息在收信端经译码恢复原貌。编码消息的传送途径称为信道,它一般要受到环境的干扰。后者称为噪声,它使信号失真或湮没。编码方法甚多,应根据信道特点选择。每个信道单位时间内传输的信息量(传输率)有一最大值,称为该信道的容量。信道容量定理指出:信道容量随信噪比(信息功率/噪声功率)而增;如传输率不大于信道容量,则存在某种编码方法,使消息的信息量可以几乎不受损失地在有噪声信道上传输。 信息传输模型 信息提示和告知变化的信号。1946年美国马萨诸塞工科大学(MIT)的C.香农在他的通信理论中首先提出这一概念。香农认为,信息意味着对变化的最小构成单位的两值状态的选择,从而导出了著名的信息量的最小单位“比特”(binary digit的略语)。信息领域中科学的、一元化的体系的诞生,是在香农以后。它有赖于此后的传播学研究和计算机科学的发展。由于这一理论基础的建立和此后信息传送及处理技术等手段的进步,也出现了信息化这一新词。它把信息的生产、再生产、处理及传送也看作是一种生产手段。 信息控制论中最基本概念之一。基本特征是:在各部分之间,以及它与环境之间不断地进行信息交换。通常以消息、情报等方式来表现。参见“哲学”中的“信息”。 信息一般指消息、情报、指令、数据、密码、信号等有关周围环境的知识。作为科学概念,至今没有公认的定义。信息论创始人申农认为是不定性减少的量,是通讯系统的一种普遍联系方式;控制论创始人维纳认为是我们适应外部世界并使这种适应为外部世界所感到的过程中同外部世界进行交换内容的名称;还有的认为是消息中不确定性的消除。信息必须有载体,但不等同于载体,是系统之间普遍联系的特殊形式,与组织结构密切相关。对于其本质目前也无定论。 信息information又称“负熵”。宇宙万事万物间发生各种形式的影响的总和。表现事物特征的一种普遍形式。自然界、人类社会和人类思维活动中的一切事物的属性。与物质、能量并列为人类所能观察到的三类宏观现象。人类通过感觉器官接受外界的种种消息、情报、指令、数据和信号来判断事物的存在与发展变化。信息的交换不仅存在于人与人之间,而且存在于人与其他动物、人与植物、动物与动物、植物与植物乃至任何物质之间。信息论中的信息指信源(信息发出者)向信宿(信息接受者)发出的,能够消除信宿在认识上的不确定性的东西,也就是使信宿对事物的认识由未知到已知转变的必要条件。真实的信息有以下特点: 信息信息这个词在我们日常生活中经常遇到,特别是在八十年代的“信息热”之后,不仅政府机关、企业团体中使用它,而且人们的生活中也常常谈论它。但是要给它下一个准确而简明的定义,似乎又不太容易。 信息指关于系统状态、事件或过程的消息。如指令、书信、情报等。在通讯系统理论中被定义为消除了的不确定性。存在于由信源、信道、信宿组成的信息系统中,信宿收到信息后即消除了它关于信源状态、结构、性质和过程等方面的不确定性。信源的各种状态、事件具有统计关联,所发出的消息是随机序列,每个消息的平均信息量不仅依赖于可能消息的总数,还依赖于这些消息出现的概率。熵是信宿初始状态不确定性的测度,状态惟一确定的消息消除了这一不确定性。所以系统的熵是无组织程度的度量,信息量是它的组织化程度的度量。于是信息又定义为反熵,是物质系统的有序性、组织性,或物质、能量时空分布的不均匀性。这种性质能够被表征或在他物上得到反映,通过相互作用一个事物被打上另一事物的结构特征或组织状态的印记。信息科学是新兴学科,学术界对信息还没有给出统一确定的定义。人们还试图从语义和价值的观点考察信息,把它定义为物理载体和语义内容构成的统一体,是主客体相互作用的方式。人类对信息的认识和利用可以追溯到古代,只是到了20世纪40年代创立了信息论和控制论以后,信息才成为一个科学的概念。随着现代科学技术的发展,信息概念被广泛地运用到其他许多学科和社会生活的各个领域,标志着人类社会已进入信息的时代。信息科学提出了新的哲学问题,如信息的本质是什么?信息概念把各种信息系统和控制系统统一起来,抽象出其中的信息的获取、传递、储存、加工处理过程,为认识大脑的机能和思维的本质开辟了新途径,推动了认识论的研究。 信息信息这个词在我们日常生活中经常遇到,特别是在八十年代的“信息热”之后,不仅政府机关、企业团体中使用它,而且人们的生活中也常常谈论它。但是要给它下一个准确而简明的定义,似乎又不太容易。 信息自1948年信息论、控制论、系统论几乎同时问世至今,近40年来人们对信息概念的认识不断深化,但至今尚无公认的统一定义。由于信息论最初是从研究通讯的工程问题中发展起来的,所以信息论的创立者申农最先从通讯的角度看待信息。很明显,通讯的目的就在于这些事情、某种消息、某种思想告知对方。对方在通讯之前对于把这些事情、消息、思想是未知的,因而在认识上处于某种不确定状态。这种不确定状态和生活中常见的偶然性的几率事件(如抽签、猜枚、掷硬币等)有类似之处。当着实现通讯以后,传来的消息、思想使收信者了解了某种问题,因而认识上的不确定性也就减少或消除了。出于这种认识,申农在《通讯的数学理论》一书中认为:“信息是使不肯定程度减小的量”,是一种用以消除随机不定性的东西。申农正是根据这种认识给出信息度量的数学表达式的。控制论的创立者维纳则从机器系统与生物系统功能的相似,从人与机器系统的通讯与控制问题来说明信息的含义,他认为“信息是人们在适应外部世界,并使这种适应反作用于外部世界的过程中,同外部世界进行交换的内容的名称”。他还说“信息系统是系统状态的组织程度或有序程度的标志”、“信息就是信息,不是物质也不是能。”维纳从控制和通讯的观点出发对信息做的说明中,提出信息与外部世界、与客观系统相联系并作为客观事物运动状态的表征的思想。作为客观事物运动状态的表征,信息所反映和包含的是事物运动的方式、规律,而不是运动着的物质和物质的运动(能量)。也就是说,世界并不是如传统的认识所说明的只含物质、能量两种因素,而是还有信息的存在。物质、能量和信息是构成客观世界的三大要素。这三个要素彼此密切相关不能孤立存在,但又互不相同各有其特殊的含义。信息作为物质和能量的运动特征的反映,描述了物质和能量在空间和时间上的存在的情况。但它必须以物质为载体,例如以声波、电磁波、文字、录像、录音等物质为载体传递的谈话、故事、音乐、报告等,不能没有这些物质载体而绝对独立的存在。因此,信息的客观物质性是无可怀疑的。 |
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