《信息概念综述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《信息概念综述（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、信息概念综述1信息的定义近些年来信息这个名词被广泛应用于生活、生产、商业、科技等各个领域。很多书中也给出一些定义，它通常作为消息、情报、数据、知识以及信号的统称。随着科学技术的发展，人类对信息的利用越来越广泛，对信息的概念的认识也越来越深刻、定义也越来越严格。我们从一些书上可以看到如下说法： 信息，消息。（辞源）辞海（中国1999年普及版）：音讯：消息。通信系统传输和处理的对象，泛指消息和信号的具体内容和意义，通常须通过处理和分析来提取。信息的量值与其随机性有关，如在接收端无法预估消息或信号中所蕴含的内容或意义，即预估的可能性越小，信息量就越大。新华词典（2001年修订版）对信息的注释：音信：
2、消息。信息论中指用符号传送的报道，报道的内容是接收符号者预先不知道的。事物的运动状态和关于事物运动状态的陈述。韦氏字典（美国）：信息是用以通信的事实，是在观察中得到的数据、新闻和知识。信息论创始人香侬（C.E.Sannon美国贝尔实验室的数学家）认为：信息是不确定量的减少，信息是用来消除随机不确定性的东西。对信息论作出特殊贡献的美国数学家维纳（NWiener）说过：信息就是我们在适应外部世界和控制外部世界中，同外部世界进行交换的内容的名称。麦克卢汉的观点：媒介就是信息。法国物理学家布里渊（LBrillouin）认为：信息是原材料，知识是思维对信息的加工的产物。Fortran 程序设计（谭浩强）
3、：简单地说，信息是表现事物特征的一种普遍形式，这种形式应当是能够被人类和动物感觉器官（或仪器）所接受的。确切地说，信息是客观存在的一切事物通过物质载体所发生的消息、情报、指令、数据、信号中所包含的一切可传递和交换的知识内容。美国Whatis权威网站解释： Information is stimuli that has meaning in some context for its receiver. Some (if not all) kinds of information can be converted into data and passed on to another receive
4、r. Relative to the computer， we can say that: Information is made into data， put into the computer where it is stored and processed as data， and then put out as data in some form that can be perceived as information.（译文：信息的含义与接收方上下文有关。一些信息可以被转化成数据，并传递到下一个接受者。与计算机相关的含义：信息被制成数据，并作为数据被存储在计算机中进行处理，然后，输出
5、为某种格式的数据并被接收方再次接收为信息。）还有人认为：信息是事物运动的状态和方式，也就是事物内部结构和外部联系的状态和方式。目前大家比较容易接受的定义是：信息是客观存在的一切事物通过物质载体所发出的消息、情报、指令、数据和信号中所包含的一切可传递和交换的内容。2对于信息的认识过程人类对于信息的认识和利用的历史可以追溯到古代。例如我国周朝时期就利用烽火台传递边关警报，古罗马地中海城市以悬灯来报告迦太基人进攻的消息等。近代人们发明的电报、电话也是为了传递信息。人们每天都在用语言、文字、声音、手势、信件、因特网上的数字信号等等来传递信息。人类社会生活的信息化以及人们对信息技术日益加深的关注，使我们
6、意识到世界正进入信息时代。我们通过信息论的发展进一步理解信息技术的概念。在二、三十年代，一些科学家如韦伯、卡尔松、波特等人，对电报传送及声音信号传递过程中的带宽、分辨率、误码率等方面做了大量工作，是推动信息论产生的早期工作。而信息论产生的直接原因还是战争期间及战后通讯事业的迅猛发展，如雷达、真空电子管等通讯技术和自动控制计算技术的发展，促使许多国家进行大量研究。40年代信息论的奠基人香侬（美国贝尔电话研究所的数学家）就开始研究信息论，其基本内容就是研究信源、信道、信宿及编码问题。他的主要贡献有五方面。1）从理论上阐明了通讯的基本问题，提出通讯基本模型：2）提出信息量的数学公式： 为各事件出现的
7、概率，K为常数3）解决了从信息接收端提取信息源发来的消息。4）提高信道信息容量。在有限的信道中最大速率传递最大信息量的基本途径。5）初步解决了如何编码、译码才能使信源的信息被充分表达，信道的容量被充分利用的问题。1948年，美国数学教授维纳（N.Wiener）发表了控制论一书。他提出了著名的维纳滤波理论、信号预测理论及噪声和信号的接收理论，为信息论的产生做出重大贡献。他指出信息就是我们在适应外部世界和控制外部世界中，同外部世界进行交换的内容的名称。就我的看法：信息是客观存在的，它反映了事物的状态、特征和内在的性质。他还独立地提出测量信息量的数学公式。维纳认为，信息显然不同于物质与能量，客观世界
8、可以说充满了各种信息，有自然界的信息（如：天气、地震、海洋、环境等等），有人类社会的信息（如：股票行情、体育、新闻等），更有各种知识信息。旅美法国物理学家布里渊（LBrillouin）56年提出：信息是原材料，知识是思维对信息的加工的产物。后来各国科学家不断研究、实验并修正香侬的理论，取得新的进展，把信息的概念和方法论渗透到其他学科领域，涉及内容更广泛，包括物理学、心理学、医学、经济学、计算机、电子学、语言学、统计学等等。自从65年查德提出模糊数学后，有人在模糊集合集合论基础上建立起熵和信息的概念，在自然科学和哲学界把信息作为基本的参量来研究。70年代，由于数字计算机的广泛应用，通讯系统的技术
9、和能力不断提高，如何有效地利用和处理信息是人们日益重视的课题了，人们越来越认识到信息的重要性，认识到信息可以作为与材料和能源一样的资源而加以利用和共享。信息概念和信息处理方法已广泛渗透到各个学科领域，它迫切要求突破香侬的信息论的狭隘范围。香侬的信息论一般应用在通信、数字信号处理、随机过程问题上，而现在广义上的信息很多不能用这样一系列具有先验概率的随机变量或随机过程来描述。总之，近三、四十年的发展，已远远突破了香侬信息论范围。所以，信息论已经有向信息科学发展的趋向。从广义上说，信息不单是人类利用的一种资源，动物界也在利用媒体传递信息。例如大鸟告诉雏鸟有了危险情况应该回巢；蜜蜂通过跳舞告诉同伴哪里
10、有花蜜可以采集等等。信息的具体形式，一般为音频、视频、气味等形式终于被感觉器官所感知，被传感器所接收，人们再将它们用文字、符号、图像、声音等媒体表现出来，从而充分被人类作为资源来使用。信息已被视为世界三大资源之一（能源、材料、信息）。信息可以复制，可以被多人多次利用，而且信息这一资源不污染环境。3关于信息的度量信息的多少与量化是因为通信技术的发展，要确定信号传递中能收到多少有意义的信息。如你从上海发来一封电报说哪趟车几点到，收报人就得到有用的消息；如果再发同样内容的电报就没有意义了。也就是说，在度量信息时信息是指接收信息者所不知道的或事先不确定的。前面已经对信息的量化做了说明，即在在通信系统中
11、 为第I个事件出现的概率，且 =1， 当对数以2为底时，信息单位定义为比特。例如，投掷硬币得到正面或反面的信息量是如何度量的呢？由于正面或反面事件是二中择一事件，正面出现的概率等于反面出现的概率，它们的概率都是 =0.5，其信息量为：如果掷六面体的骰子会出现哪一面，由于一共有六种可能性，每一种出现的可能性都是相等的，概率为P=1/6，因此掷骰子的信息量为：由此可见，回答掷骰子出现哪一面比回答掷硬币出现哪一面更不确定，获得的信息量为2.58，多于投掷硬币的信息量。以上关于度量信息大小的公式，就是利用了熵的概念。辞海中对信息论中熵的概念解释的十分清楚。书中写到：熵是信息论中的一个基本量。例如，在实验甲和乙中，两种结果A和B出现的概率如下： 实验出现A的概率出现B的概率实验甲0.50.5实验乙0.990.01那么在实验之前，就实验甲而言，很难判定A和B中哪个先出现，就实验乙而言，就很有把握地断定A将出现。由此可见，在不同的实验中，其不肯定性是有大有小的，实验甲的不肯定性就比乙的来的大，熵就是描写不肯定大小的量，熵愈大不肯定性愈大。一般地，设在实验中有n个可能出现的结果A1，A2，An，假设它们出现的概率分别是P1，P2，Pn，通常规定这个实验的熵为由此看出辞海中定义的公式与前面的公式是一致的，由公式计算得到实验乙的信息量的大小为0.081，比掷硬币的事件的信息量小的多。
