信息科学信息科学是指以信息为主要研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容，以扩展人类的信息功能为主要目标的一门新兴的综合性学科。信息科学主要包括信息论、控制论与系统论，通称“三论”。其他还有计算机科学、仿生学、人工智能等与之互相渗透、互相结合。
其中信息论由美国科学家香农在1948年创立，研究的是通信系统的有效性和可靠性问题，主要内容有信息的最优编码和纠错编码。并提出信息熵的数学公式，从量的方面描述了信息的传输和提取问题。信息论在通信工程中得到广泛应用，为信息科学的研究奠定了初步的基础。控制论由美国控制论专家N·维纳创立于1946年，他的著作有 《控制论》 和《平稳时间序列的外推，内插和平滑问题》，主要研究了信息的过滤、预测和反馈控制等问题，从控制的观点揭示了动物与机器的共同的信息与控制的规律，研究了用滤波和预测等方法从被噪声湮没了的信号中提取有用信息的信号处理问题，建立了维纳滤波理论，许多学者继续做了开拓工作，形成了现代控制论。系统论由美国控制论专家萨地在信息控制论和电路理论等的研究基础上于1954年提出。主要研究的是网络系统的输入、输出信息与网络系统的结构状态之间的复杂关系问题。60年代中，由于出现复杂的工程大系统需要用计算机来控制生产过程，系统辨识成为重要的研究课题。从信息科学的观点来看，系统辨识就是通过输入输出信息来研究控制系统的行为和内部结构，并用简明的数学模型加以表示。控制就是根据系统结构和要求对信息加工、变换和利用。信息的控制是信息科学的基础和核心。70年代以来，电视数据通信、遥感和生物医学工程的发展，向信息科学提出大量的研究课题，如信息的压缩、增强、恢复等图像处理和传输技术，信息特征的抽取、分类和识别的模式识别理论和方法，出现了实用的图像处理和模式识别系统。香农的信息论只对信息作了定量的描述，而没有考虑信息的其他方面，和信息的语义和信息的效用等问题。信息论实际上已从原来的通信领域广泛地渗入到自动控制、信息处理、系统工程、人工智能等领域，这就要求对信息的本质、信息的语义和效用等问题进行更深入的研究，建立更一般的理论，从而产生了信息科学。为了解决控制和决策中的非数值问题和适应80年代智能机研究的需要，信息科学又需要解决知识信息处理的问题，遂产生了知识工程，并已研制成专家系统、自然语言理解系统和智能机器人等。
信息科学正在形成和迅速发展，人们对其研究内容的范围尚无统一的认识。现在主要的研究课题集中在以下六个方面：
❶信源理论和信息的获取，研究自然信息源和社会信息源，以及从信息源提取信息的方法和技术。
❷信息的传输、存储、检索、变换和处理。
❸信号的测量、分析、处理和显示。
❹模式信息处理，研究对文字、图像、声音等信息的处理、分类和识别。研制机器视觉系统和语音识别装置。
❺知识信息处理，研究知识的表示、获取和利用，建立具有推理和自动解决问题能力的知识信息处理系统即专家系统。
❻决策和控制，在对信息的采集、分析、处理、识别、理解的基础上作出判断、决策和控制，从而建立各种控制系统、管理信息系统的决策支持系统。
信息过程普遍存在于生物、社会、工业、农业、国防和科学实验、日常生活和人类思维等各种领域，因此信息科学对工程技术、社会经济和人类生活等方面都有巨大的影响，在20世纪70年代兴起的新的科学技术革命中，信息科学占有极其重要的地位。 信息科学信息科学是指以信息为主要研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容，以扩展人类的信息功能为主要目标的一门新兴的综合性学科。信息科学主要包括信息论、控制论与系统论，通称“三论”。其他还有计算机科学、仿生学、人工智能等与之互相渗透、互相结合。
其中信息论由美国科学家香农在1948年创立，研究的是通信系统的有效性和可靠性问题，主要内容有信息的最优编码和纠错编码。并提出信息熵的数学公式，从量的方面描述了信息的传输和提取问题。信息论在通信工程中得到广泛应用，为信息科学的研究奠定了初步的基础。控制论由美国控制论专家N.维纳创立于1946年，他的著作有《控制论》和《平稳时间序列的外推，内插和平滑问题》，主要研究了信息的过滤、预测和反馈控制等问题，从控制的观点揭示了动物与机器的共同的信息与控制的规律，研究了用滤波和预测等方法从被噪声湮没了的信号中提取有用信息的信号处理问题，建立了维纳滤波理论，许多学者继续做了开拓工作，形成了现代控制论。系统论由美国控制论专家萨地在信息控制论和电路理论等的研究基础上于1954年提出。主要研究的是网络系统的输入、输出信息与网络系统的结构状态之间的复杂关系问题。60年代中，由于出现复杂的工程大系统需要用计算机来控制生产过程，系统辨识成为重要的研究课题。从信息科学的观点来看，系统辨识就是通过输入输出信息来研究控制系统的行为和内部结构，并用简明的数学模型加以表示。控制就是根据系统结构和要求对信息加工、变换和利用。信息的控制是信息科学的基础和核心。70年代以来，电视数据通信、遥感和生物医学工程的发展，向信息科学提出大量的研究课题，如信息的压缩、增强、恢复等图像处理和传输技术，信息特征的抽取、分类和识别的模式识别理论和方法，出现了实用的图像处理和模式识别系统。香农的信息论只对信息作了定量的描述，而没有考虑信息的其他方面，和信息的语义和信息的效用等问题。信息论实际上已从原来的通信领域广泛地渗入到自动控制、信息处理、系统工程、人工智能等领域，这就要求对信息的本质、信息的语义和效用等问题进行更深入的研究，建立更一般的理论，从而产生了信息科学。为了解决控制和决策中的非数值问题和适应80年代智能机研究的需要，信息科学又需要解决知识信息处理的问题，遂产生了知识工程，并已研制成专家系统、自然语言理解系统和智能机器人等。
信息科学正在形成和迅速发展，人们对其研究内容的范围尚无统一的认识。现在主要的研究课题集中在以下六个方面：(1)信源理论和信息的获取，研究自然信息源和社会信息源，以及从信息源提取信息的方法和技术。(2)信息的传输、存储、检索、变换和处理。(3)信号的测量、分析、处理和显示。(4)模式信息处理，研究对文字、图像、声音等信息的处理、分类和识别。研制机器视觉系统和语音识别装置。(5)知识信息处理，研究知识的表示、获取和利用，建立具有推理和自动解决问题能力的知识信息处理系统即专家系统。(6)决策和控制，在对信息的采集、分析、处理、识别、理解的基础上作出判断、决策和控制，从而建立各种控制系统、管理信息系统的决策支持系统。
信息过程普遍存在于生物、社会、工业、农业、国防和科学实验、日常生活和人类思维等各种领域，因此信息科学对工程技术、社会经济和人类生活等方面都有巨大的影响，在20世纪70年代兴起的新的科学技术革命中，信息科学占有极其重要的地位。 信息科学以信息论和控制论为理论基础、以电子计算机为主要工具并吸收了仿生学、人工智能和系统工程的思想、方法和理论发展起来的一门新兴科学。信息科学的主要任务是研究信息的性质、存贮、变换、传递、处理、利用和控制的一般规律，设计和制造各种信息处理系统，实现操作自动化从而不断扩展人类的智力功能。
当前信息科学虽然还不够成熟，在诸如关于信息的更科学更合理的度量、更高级的控制机制理论、新的数学方法、新的计算机原理等许多基本理论和基本技术方面，还有大量课题有待解决。但是，信息科学在促进各部门实现现代化上已经显示了巨大的威力。目前信息科学已经和材料科学、能量科学并称为现代科学技术的三大支柱。
信息科学既从理论上提出了全新的研究对象（信息）从而深刻地影响了传统的科学观点和思想，同时也发展了一套独特的、与传统方法都不相同的自然科学方法论，即信息分析综合法、行为功能模拟法、系统整体优化法。
信息分析综合法的特点在于完全撇开对象的具体形态，专从分析和综合系统（对象）的信息特征入手，来理解和揭示系统的工作机制，对系统实行某种控制以求实现某种工作目标。信息方法把系统的各种运动过程，都抽象为信息变换和流动过程。把系统内部各部分之间，各不同系统之间的相互联系都看成通过信息通道进行信息的表现。信息分析综合法在实践中已经取得了许多重要的成就，例如按照传统的认识，象机器、生物有机体、人类社会之间各自有自己的特殊规律，如果不是从哲学上看那就很难说它们之间有什么具体的联系。但是，信息方法却揭示出这些不同系统的任何运动，都与信息的接收、存储、加工处理以及传递相联系。因此，都可以作为通讯和控制系统来对待。正是基于信息联系、信息交换和流动的普遍性，信息方法为现代社会的科技、生产、行政等各方面的管理提供了武器，为各项事业的科技决策提供了根据，实现科学的整体化，为从事各种复染的科学研究等提供了有效的途径和手段。
功能模拟法是在传统模拟方法上发展起来的，以功能和行为的相似为基础，将人和生物有机体的目的性行为和动作过程与自动机器控制系统相类比。从而用模拟生物有机体的功能的办法，研制各种自动的工作系统。例如大炮自动跟踪瞄准与自动射击系统，发展中的现代电子计算机和机器人，就是这样设计出来的。功能模拟法开辟了向生物界寻求科学技术设计思想的新途径，为制造新一代智能机，为使中医现代化，为使用电子计算机进行各种科学研究和工程设计的模拟试验等等，都提供了有力的指导。
系统整体优化法是从系统观点出发进行信息综合，从系统与环境、系统整体与部分之间的信息联系上综合地考察问题。然后通过合理的组织与实施，实现最优化的计划指标。
信息科学及其所发展起来的方法，对于人们更深刻地认识世界和更有效的改造世界，有很大的价值。因此，它不仅由于扩展了人的智力功能而成为当代信息革命的灵魂。而且，对于马克思主义哲学也将会有重要影响。 |