信息素養(yǎng)大學(xué)教程第4講-信息的概念

1、1第8講 信息的概念2內(nèi)容提要8.1 “信息”一詞的涵義8.2 信息的特征8.3 信息的量8.4 知識(shí)集錦38.1 “信息”一詞的涵義8.1.1 信息（information）一詞的原本涵義8.1.2 基于信息論的涵義8.1.3 基于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的涵義8.1.4 哲學(xué)界的討論4“信息”一詞的原本涵義基本與“消息”、“情況”、“音信”、“情報(bào)”同義 詩人杜牧的寄遠(yuǎn)：“塞外音書無信息，道傍車馬起塵埃?！?李中的暮春懷故人：“夢斷美人沉信息，目穿長路倚樓臺(tái)?！?李清照的上樞密韓胄詩 ：“不乞隋珠與和璧，只乞鄉(xiāng)關(guān)新信息。” 5“information”一詞的原本涵義在拉丁語中，“informatio

2、n”是指解釋、陳述。 美國的韋伯斯特大詞典：“用來通信的事實(shí)，在觀察中得到的數(shù)據(jù)、新聞和知識(shí)?！?英國牛津詞典：“談?wù)摰氖虑?、新聞和知識(shí)?！?6基于信息論的涵義 通信技術(shù)和通信業(yè)的發(fā)展，把人們耳聞目睹地關(guān)于“消息”、“情況”、“音信”、“情報(bào)”的交流，變?yōu)橥ㄟ^通信系統(tǒng)中電的信號(hào)傳遞，為信息（information）一詞添加了新的涵義。莫爾斯電磁式電報(bào)機(jī) 世界第一部電話機(jī)通話試驗(yàn) 7基于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的涵義 為什么叫做“數(shù)據(jù)庫”（data base），而不叫做“信息庫”（information base）？到底計(jì)算機(jī)處理的是數(shù)據(jù)（data），還是信息（information）呢？數(shù)據(jù)與信息到底有

3、什么區(qū)別呢？ 8數(shù)據(jù)處理的學(xué)術(shù)界對(duì)“數(shù)據(jù)”和“信息”進(jìn)行界定： 數(shù)據(jù)是記錄下來可以被鑒別的符號(hào)，信息是 對(duì)數(shù)據(jù)的解釋。信息強(qiáng)調(diào)含義，數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)載體 。信息強(qiáng)調(diào)實(shí)際效用，數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)客觀現(xiàn)實(shí)。 9信息、數(shù)據(jù)和信號(hào)的界定： 信息是一個(gè)與人的認(rèn)知或意識(shí)有關(guān)的概念，具有消除人認(rèn)識(shí)的不確定性的功效；數(shù)據(jù)是人工信息系統(tǒng)（如計(jì)算機(jī)系臺(tái)）處理與交換的對(duì)象；信號(hào)則是存在于自然系統(tǒng)之間或內(nèi)部各部分之間的相互聯(lián)系。數(shù)據(jù)與信號(hào)都無知識(shí)性。 10哲學(xué)界的討論 1964年前蘇聯(lián)學(xué)者格盧什科夫把信息定義為“物質(zhì)和能量在空間和時(shí)間上分布不均勻性的測度”。 意大利學(xué)者朗格也在信息論：新趨勢和未解決問題一書中認(rèn)為，信息是事物之間的差異

4、，信息是事物存在狀態(tài)和演化過程的反映。 11我國學(xué)者于光遠(yuǎn)先生在變異度說之上又添加了一層“傳遞”的概念。他說：“信息是一個(gè)抽象的概念，但它具有物質(zhì)性，絕不能離開作為它的載體的物質(zhì)，而它本身并不是物質(zhì)。我理解信息的特點(diǎn)就在于它的差異。一個(gè)信息與一個(gè)信息有差異，而信息的意義也就在于這種差異。如果沒有差異，就不成其為信息。但是，作為信息不僅是差異，而且必然包含經(jīng)過傳遞這個(gè)要素。如果沒有這個(gè)要素，也就不能成其為信息。信息就是差異和傳遞兩個(gè)因素拼成的。不論這種信息傳遞是被動(dòng)的還是自動(dòng)的，也不論信息傳遞的兩端有無意識(shí)的發(fā)送者與接受者。”哲學(xué)界的討論 12課堂討論1. 你認(rèn)為信息的涵義與下列哪個(gè)詞的意義關(guān)系

5、最大？為什么？ 情報(bào)、消息、事情、資料、數(shù)據(jù)、熵、不確定性、差異、變異。2. 信息熵的“熵”與智商何情商的“商”有相同性？138.2 信息的特征8.2.1 信息的依附性和多態(tài)性 8.2.2 信息的可復(fù)制和可傳遞、可擴(kuò)散性8.2.3 信息的非消耗性和可共享性 8.2.4 信息的可聚變繁衍性8.2.5 信息的適合性和可連接性8.2.6 信息的可偽性 8.2.7 信息的資源性 14信息的特征 信息的定義具有多樣性和困難性，雖然會(huì)在討論中得到一些共識(shí)，但隨著社會(huì)的進(jìn)步，認(rèn)識(shí)的深化，又有新的觀點(diǎn)出現(xiàn)，可能永遠(yuǎn)不會(huì)有最后的統(tǒng)一。不過，從應(yīng)用的角度看，認(rèn)識(shí)信息的特征倒是很有必要，并且關(guān)于信息的特征已經(jīng)取得了

6、許多共識(shí)。15信息的依附性和多態(tài)性目的是開發(fā)信息載體，使之適合人類使用。 信息不是物質(zhì)，也不是能源，但是它依附于物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)之中。 把信息的載體稱為媒介或介質(zhì)，信息通過載體進(jìn)行存儲(chǔ)和傳遞。 任何信息都依附于特定的媒體而不能獨(dú)立存在和交流。 由于載體的信息的多樣性導(dǎo)致了信息的多態(tài)性 。16信息的可復(fù)制性和可擴(kuò)散、可傳遞性 信息可以從一個(gè)載體復(fù)制到另一個(gè)載體。 信息的傳輸一方面可借助于載體的運(yùn)動(dòng)（如信件的郵遞）而實(shí)現(xiàn)，另一方面可借助于復(fù)制而實(shí)現(xiàn)。 傳輸?shù)那涝蕉?，傳輸?shù)募夹g(shù)越先進(jìn)，信息的擴(kuò)散力越強(qiáng)。 17信息的可擴(kuò)散性或稱可傳遞性表現(xiàn)在空間和時(shí)間兩個(gè)方面 ：（）信息擴(kuò)散的空間效應(yīng)表現(xiàn)在信息從濃度大

7、的地方向濃度低的地方流動(dòng)，并且與距信息源的通信距離成反函數(shù)。 （）信息擴(kuò)散的時(shí)間效應(yīng)表現(xiàn)為，過去的科學(xué)規(guī)范變?yōu)榻裉斓目茖W(xué)常識(shí)，今天的科學(xué)規(guī)范將變?yōu)槊魈斓目茖W(xué)常識(shí)，如長江后浪推前浪，不斷推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。 18對(duì)待信息擴(kuò)散有加速和限制兩面性問題：（1）加速信息擴(kuò)散： 擴(kuò)大知識(shí)傳播途徑，發(fā)展教育事業(yè)、廣播電視事業(yè)等； 開發(fā)信息擴(kuò)散技術(shù)，如開發(fā)高速信息傳輸介質(zhì)和技術(shù)，提高傳輸帶寬等。（2）限制信息擴(kuò)散：信息保護(hù)密碼技術(shù)等，加大解釋的難度；隔離和限制技術(shù)，如防火墻技術(shù)、物理隔離、身份鑒別（口令、指紋識(shí)別、數(shù)字證書等）、權(quán)限控制等。 預(yù)防與制裁：如網(wǎng)絡(luò)入侵檢測（IDS）、取證技術(shù)、蜜罐技術(shù)和法律手段。

8、19信息的非消耗性和可共享性 信息不會(huì)由于使用而消耗，例如天氣預(yù)報(bào)的信息不會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)人使用而被消耗不再可以被其他人使用。信息是可以共享的，而且由于可復(fù)制性，可以不計(jì)共享者的多少。這是信息有別于物質(zhì)和能源的關(guān)鍵之一。 20信息的可共享性的兩個(gè)方面的應(yīng)用： 有時(shí)要加速共享，如要指定政府信息公開法，加速政府信息資源的利用； 另一方面則要限制，如國家機(jī)密不是任何人都可以共享的。 21信息的可聚變繁衍性 信息的作用有一條特殊的規(guī)律：全部大于部分之和。 信息收集得越多，所繁衍出的信息就越多，信息內(nèi)容的深度越增加，越容易剔除無用或錯(cuò)誤信息，提高質(zhì)量。 22信息的適合性和可連接性 信息的適合性也稱信息的可連接

9、性。 主要表現(xiàn)為信息強(qiáng)度的適合性、信息形式的適合性和信息內(nèi)容的適合性。 不同的信息形態(tài)適合人的不同的感官。 人的心理和身體狀態(tài)，也會(huì)影響興趣和情緒，影響信息的連接性。23提高信息的可連接性的方法： 增強(qiáng)交互，使信息接受者變被動(dòng)為主動(dòng)，神經(jīng)興奮。 適度的信息冗余，降低信息強(qiáng)度。采用多媒體技術(shù)。 內(nèi)容要針對(duì)接受者 。信息接受者也要注意調(diào)整自己的身心狀態(tài) 。24信息的可偽性 信息可以進(jìn)行分類、加工、整理、概括、歸納、取其精華，加以濃縮，也可以進(jìn)行壓縮，還可以加密、偽造和摻假。為此，對(duì)接收到的信息要進(jìn)行認(rèn)真的分析、處理：對(duì)濃縮的信息，要解釋；對(duì)壓縮的信息，要解壓；對(duì)加密的信息，要解密；對(duì)偽造、摻假的信

10、息，要去偽存真。25信息的資源性 信息具有三個(gè)重要屬性可以用來創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富和精神財(cái)富：（1）信息的有用性（2）信息的稀缺性 （3）信息資源的可開發(fā)性 26課堂討論你認(rèn)為信息還有其他屬性嗎？ 278.3 信息的量狹義信息論把信息看作是一種用來消除通信對(duì)方知識(shí)上的不確定性的東西。 通信的作用就是通過傳遞信息來消除對(duì)方知識(shí)上的不確定性。 信息量的大小可用被消除的不確定性的多少來表示。 28信息的量或者說消除的不確定性的大小如何計(jì)算呢？ 例子：某人托朋友打聽某件事情的消息，約定采用如下一種聯(lián)系方法，用手機(jī)短信回復(fù)：（1）只用0或1告訴結(jié)果。（2）只用一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字告訴結(jié)果。（3）只用一個(gè)英文字母告訴結(jié)

11、果。（4）只用一個(gè)漢字（假定使用40000個(gè)漢字）如果只發(fā)一個(gè)符號(hào)，告訴結(jié)果。用哪種方式，該人獲得的信息量大？ 29分析上面的4個(gè)問題中的概率： 問題（1）中有兩種可能狀態(tài)，每一個(gè)狀態(tài)出現(xiàn)的概率為1/2。 問題（2）中有10種可能狀態(tài)，每一個(gè)狀態(tài)出現(xiàn)的概率為1/10。 問題（3）中有26種可能狀態(tài)，每一個(gè)狀態(tài)出現(xiàn)的概率為1/26。 問題（4）中有40000種可能狀態(tài)，每一個(gè)狀態(tài)出現(xiàn)的概率為1/40000。 30課堂討論 用兩個(gè)不同大小的符號(hào)集中的符號(hào)分別描述同樣一個(gè)內(nèi)容，用哪個(gè)符號(hào)集中的符號(hào)進(jìn)行描述，所用的符號(hào)數(shù)少？為什么？ 31信息量的計(jì)算 狹義信息論認(rèn)為，如果某系統(tǒng)（或隨機(jī)現(xiàn)象）具有n種獨(dú)立的可能狀態(tài)或結(jié)果x1,x2,xn每一狀態(tài)出現(xiàn)的概率分別為p(x1),p(x2),p(xn)那么，它的某個(gè)狀態(tài)xi所具有的不確定性數(shù)量為h(xi)= -logp(xi) i=1,2,n當(dāng)用比特做單位時(shí)，對(duì)數(shù)的底取2。32知識(shí)的概念 知識(shí)與信息關(guān)系密切。下面是有關(guān)知識(shí)的幾個(gè)定義 ：（1）知識(shí)是人們對(duì)客觀事物存在和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)。（2）知識(shí)是：人類認(rèn)識(shí)的成果和結(jié)晶。 （3）知識(shí)是系統(tǒng)化了的信息。33課外習(xí)題1. 組織關(guān)于信息概念的課外辯論會(huì)，分正、反兩方進(jìn)行，每方 35人。可以參考下面