信息

信息

信息,指音訊、訊息、通訊系統傳輸和處理的對象,泛指人類社會傳播的一切內容。人通過獲得、識別自然界和社會的不同信息來區別不同事物,得以認識和改造世界。在一切通訊和控制系統中,信息是一種普遍聯繫的形式。1948年,數學家香農在題為“通訊的數學理論”的論文中指出:“信息是用來消除隨機不定性的東西”。創建一切宇宙萬物的最基本萬能單位是信息。

基本信息

詞語釋義

“信息”一詞在英文、法文、德文、西班牙文中均是“information”,日文中為“情報”,我國台灣稱之為“資訊”,我國古代用的是“訊息”。作為科學術語最早出現在哈特萊(R.V.Hartley)於1928年撰寫的《信息傳輸》一文中。20世紀40年代,信息的奠基人香農(C.E.Shannon)給出了信息的明確定義,此後許多研究者從各自的研究領域出發,給出了不同的定義。具有代表意義的表述如下:

信息奠基人香農(Shannon)認為“信息是用來消除隨機不確定性的東西”,這一定義被人們看作是經典性定義並加以引用。

控制論創始人維納(Norbert Wiener)認為“信息是人們在適應外部世界,並使這種適應反作用於外部世界的過程中,同外部世界進行互相交換的內容和名稱”,它也被作為經典性定義加以引用。

經濟管理學家認為“信息是提供決策的有效數據”。

科學術語

信息 信息

美國著名物理化學家吉布斯(Josiah Willard Gibbs)創立了向量分析並將其引入數學物理中,使事件的不確定性和偶然性研究找到了一個全新的角度,從而使人類在科 學把握信息的意義上邁出了第一步。他認為“熵”是一個關於物理系統信息不足的量度。

電子學家、計算機科學家認為“信息是電子線路中傳輸的信號”。

我國著名的信息學專家鍾義信教授認為“信息是事物存在方式或運動狀態,以這種方式或狀態直接或間接的表述”。

美國信息管理專家霍頓(F.W.Horton)給信息下的定義是:“信息是為了滿足用戶決策的需要而經過加工處理的數據。”簡單地說,信息是經過加工的數據,或者說,信息是數據處理的結果。

根據對信息的研究成果。科學的信息概念可以概括如下:

信息是對客觀世界中各種事物的運動狀態和變化的反映,是客觀事物之間相互聯繫和相互作用的表征,表現的是客觀事物運動狀態和變化的實質內容。

傳遞

遠古

•口耳相傳或藉助器物

•信息傳遞速度慢、不精確古代

•靠驛差長途跋涉

•信息傳遞速度慢、信息形式單一。

近代

•依靠交通工具的郵政系統

•信息傳遞速度相對快一些、距離遠相對就慢、且費用高。

現代

•電報、電話

•速度快、信息單一文字。

當代

•計算機網路

•傳遞的信息量大、信息多樣化,傳遞速度極快、不受地域阻礙。

功能

反應事物內部屬性、狀態、結構、相互聯繫以及與外部環境的互動關係,減少事物的不確定性。

信息特點

別擔心,信息雖然是不確定的,但還是有辦法將它們進行量化的。人們根據信息的概念,可以歸納出信息是有以下的幾個特點的:

1. 訊息x發生的機率P(x)越大,信息量越小;反之,發生的機率越小,信息量就越大。可見,信息量(我們用I來表示)和訊息發生的機率是相反的關係。

2. 當機率為1時,百分百發生的事,地球人都知道,所以信息量為0。

3. 當一個訊息是由多個獨立的小訊息組成時,那么這個訊息所含信息量應等於各小訊息所含信息量的和。

根據這幾個特點,如果用數學上對數函式來表示,就正好可以表示信息量和訊息發生的機率之間的關係式:I=-log(P(x))。這樣,信息不就可以被量化了嗎?既然信息可以被量化,那么總得給它一個單位吧?人的體重是以公斤來計量的,人的身高是以米來計量的,那么信息量該以什麼單位來計量呢?通常是以比特(bit)為單位來計量信息量的,這樣比較方便,因為一個二進制波形的信息量恰好等於1bit。

信息與比特

有同學又有問題了:這么說我家2Mbit/s的上網速度,就是說每秒可傳2Mbit的信息量啦?

這裡的比特嚴格來說不是指信息量,而是指信號。本來是不可以說是幾比特的信號的,但由於一個二進制波形(碼元)的信息量正好等於1比特,所以在工程套用中,往往就把一個二進制碼元稱作1比特,信息量單位變成信號單位了。這雖然不嚴謹,但也不矛盾。我們注意在概念上區分就行了。

有同學還有疑問:假設有一個訊息“狼來了”,通過信源編碼轉成了一個100bit的數據包,那么信息量就有100bit。然後把這100bit通過通信網路傳送給了很多人,很多人都收到了100bit的信息量。可是有些人覺得“狼來了”這個訊息很重要,信息量很大;但有些人又覺得無所謂,信息量很少。可是我們知道,這條訊息的信息量都是100bit的呀,怎么又不一樣了呢?

首先,我們剛剛說過,比特是信息量的單位,但工程上也習慣把它作為信號的單位。這裡所說的100bit就是指信號的啦。其次,通信中的基本問題,就是在一點再生另一點的信息,指的是點對點的情況。但即使在點對多點的情況下,由於在實際的通信系統中,訊息往往是指傳送的某些符號。這些符號到底能攜帶多少信息量,與這些符號發生的機率有關,而對於任何接收端來說,這些符號發生的機率是一定的,不會說對這個接收機是這個機率,對那個接收機是那個機率。比如有一串符號221234,這串符號由1,2,3,4四個符號組成,假設四個符號出現的機率都是1/4,那么在這串符號中,2出現了3次,所以2所攜帶的信息量是-3×log(1/4)=6bit。我們需要明白,通信系統中傳送的符號,就相當於我們現在談論的訊息?

詞語概念

基本解釋

1.

[Information]∶有目的地標記在通訊系統或計算機的輸入上面的信號…(如電話號碼的一個數字)

2.

[Message]∶音信訊息 有關句子:聽說智化求見,必是丈夫有了信息,連忙請進。——《三俠五義》

引證解釋

1. 音信訊息。

南唐李中《暮春懷故人》詩:“夢斷美人沉信息,目穿長路倚樓台。” 宋陳亮《梅花》詩:“欲傳春信息,不怕雪埋藏。”《水滸傳》第四四回:“ 宋江大喜,說道:“只有賢弟去得快,旬日便知信息。”巴金《家》三一:“二表哥的事情怎樣了?為什麼連信息也不給我一個?”

2. 現代科學指事物發出的訊息、指令、數據、符號等所包含的內容。人通過獲得、識別自然界和社會的不同信息來區別不同的事物,得以認識和改造世界。在一切通訊和控制系統中,信息是一種普遍聯繫的形式。

陳原《社會語言學》4.1:“按物理學的觀念,信息只不過是被一定方式排列起來的信號序列。在社會交際活動中,這個定義還不夠:信息還必須有一定的意義,或者說信息必須是‘意義的載體。”《科學畫報》1983年第1期:“整個捷運的運行靠一台中心電子計算機控制,它賴以控制的信息,來自裝在車站以及車站之間線路上的高靈敏度儀器。”

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