【工具辅导类】中小学信息科学知识：信息科学导论.pdf

第一章信息与信息科学

信息犹如空气一样普遍存在于人类社会时空之中。它做为一种客观存
在,从远古直到当今的文明社会,一直都在积极发挥着人类意识到或没意识
到的重大作用。“信息”是本书中最基本的概念。所以我们首先需要弄清:
什么是信息?它的体质是什么?它有什么特征?它怎样度量?对这些问题的
透彻理解,是收集、处理和利用信息的前提,让我们就从这里开始探索信息
资源的宝库,迈向信息科学的大门。

第一节信息的基本含义

虽然人类自古以来就在利用信息,但是,人类认识信息的概念和内涵却
是近百年内的事情。直到本世纪四十年代,在美国的数学家克劳特·申农
( )创立了狭义信息论以后,“信息”一词才成为一个科学的概
念。但对于信息的含义,至今仍是众说纷纭,莫衷一是,各种信息定义都从
不同的侧面反映了信息的某些特征,尚无一种可以涵盖其全部内容的科学的
定义为社会各界一致接受。

一、信息的定义
信息,其实并不是什么新奇、陌生的东西。人们在日常生活中,极其自
然不加思索地使用着信息这个字眼,它普遍存在于自然界、人类社会和人的
思之中。从微观世界到宏观世界从无机界到有机界,从植物到动物,从机
器到人,都能产生信息,也能接收信息。正因为信息无所不在,无时不有,
所以它也成为许多学科的研究对象。不同领域的学者从不同的角度来研究信
息,这是形成信息多定义的主要原因。下面我们介绍几种常见的信息定义的
方法。
①在日常生活中,人们所说的“信息”,是指音信、消息和情况,是人
们在互相交流中要告诉对方的某种内容。在西方国家的文字中,信息一词来
源于拉丁文“”大致有以下几种解释:消息、情报、知识、见闻、
通知、报、事实、数据等等。这些解释基本上都是从字面上来理解的。例如,
我们说“某某杳无音信”指的是关于这个人一点消息也没有,利用卫星转播
球赛时,是转播世界某地正在进行的比赛实况。总之,这里的信息是指交流
双方要告诉对方的音信、消息和情况。
②信息论创史人,美国科学家从研究通讯理论出发,认为
信息是在通讯的任何可逆的重新编码或翻译中那些保持不变的东西。
③控制论创史人,美国科学家提出,信息是在我们适应外部世
界,并且使这种适应为外部世界感觉到的过程中,同外部世界进行交换的内
容的名称。所谓控制,就是复杂的有组织的系统在外界环境发生变化时,能
够根据“变化”进行调整。在控制的过程中,控制系统必须及时得到外部环
境的信息,系统自身各组成部分的状态信息以及控制效果的反馈信息,并对
所得到的信息进行加工和处理,不断发出指令信息,保证控制系统的正常运
行。因此,可以说控制的过程就是信息输入,加工处理和输出的过程。维纳
在年发表的名著《控制论——动物和机器中的通讯与控制问题》一书中
曾经指出“信息就是信息,不是物质,也不是能量。”
④从概率的角度,信息是用以消除不确定性的东西,即人们把关于事物
的某种东西传给对方,使之消除知识上的不确定性。
⑤信息是系统的组织程度或有序程度的标记。该定义是通过与热力学中
的概念“熵”进行类比推理而来的。人们常用熵来表示系统的无组织状态或
无序状态,这里,信息作为与“熵”相对的概念提出来,成为“负熵”的同
义词。
⑥信息是数据处理的结果。这个定义是从信息处理的角度讲的。它把未
经过加工的原始资料,无论它是数字、文字,还是符号、图像、信号,都称
为数据,而把信息理解为加工原始资料后得到的,便于使用的结果。
⑦“信息”概念的广泛应用,引起许多哲学工作者对信息本质的探讨,
使“信息”从一个科学概念上升到一个哲学范畴。它们认为,信息是以物质
能量在时空中某一不均匀分布的整体形式所表达的物质运动状态和关于运动
状态所反映的属性。
关于信息的定义,学者们还在继续探讨和研究,新的定义还在出现,恐
怕一时还难有定论。在我们看来,不同定义的差异,在于强调的重点不同,
反映了人们从不同的角度,利用不同的方法,用于不同的研究目的。但是,
这并不影响我们对这个最普通概念的理解和运用。比如“这个信息你是从哪
得到的?”“应当广开信息渠道”,“你掌握的信息真多”,“这则消息包
含很丰富的信息”。这些话的意思大家都很清楚,不会引起误解。
总之,信息的范围是极其广泛的。语言文字是社会信息,花开花落是自
然信息,遗传密码是生物信息,价格涨落是市场信息。企业产品的经济寿命,
世界市场的行情变化等等都在不断地提供各种各样的信息。其实任何科学都
不是能用一句话来概括的。这种做法本身就有些形而上学。凡是能提出问题
的科学是有生命力的表现。信息定义的混乱,使有人