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存在统一的信息概念吗

时间:2022-12-02 14:20:07 来源:网友投稿

“信息”是信息技术课的核心和基本概念,它无处不在,我们时刻感受着它。但正应了那句老话,越是熟悉的事物,越难以给出统一的定义。“信息已经成为当今社会一个最基本、最重要的概念。尽管人们时时处处接触信息,用到信息,但是究竟什么是信息,却很难有一个十分确切而又简明的说法。人们从不同的角度给信息提出了各种定义和说法,但是至今还没有一个公认的定义。”(浙教版教材第2页)“关于‘信息’,目前还没有一种被各方面都认可的权威性定义,不同的领域、不同的人群和不同的组织从不同的角度对信息有着不同的认识。”(地图版教材第2页)有些西方学者甚至认为,信息是不可定义的。正基于此,高中信息技术课程标准中对信息概念部分的要求是,“描述信息的基本特征”。通过学生对信息的感性认识来感受信息,不强求对信息概念一致性的掌握,这可以说是一种明智的做法。

但是,自信息概念提出以来,国内外就有不少人致力于统一信息概念的构建。在针对信息概念研究的不算长的历史上,都有哪些对于统一信息概念所作的努力呢?统一的信息概念存在吗?为什么信息概念难于统一呢?以下我们就来一起探询这些问题的答案。

香农的忠告

虽然信息自古有之,一直在我们身边。但是真正从科学意义上对信息进行研究不过是上个世纪的事情。1948年,美国数学家香农(1916~2001)的著名论文《通信的数学原理》问世,文章从通信工程的角度对信息作了理论探讨,这是有史以来对信息作出的最早的定量的科学研究。他认为信息是“用来消除不确定性的东西”,并引入“熵”的概念,来计量信息量。香农由此开创出信息论,成为对20世纪科学发展影响重大的“三论”之一。

那么香农的信息概念是一个统一的概念吗?应该看到,香农的信息概念主要来自通信领域,其实将香农的理论称为“信息论”,不如称为“通信论”更为准确。在通信领域以外,香农概念不能广泛成立,其概念可以看成一种典型的狭义信息概念。

作为一位令人尊敬、学风严谨的科学家,香农本人曾多次清晰地阐明了这一点。在IEEE Transactions on Information Theory上发表的文章里,他说:“近几年来,信息论简直成了最时髦的学科。它本来只是通信工程师的一种技术工具,现在却无论在普通杂志还是科学刊物都占据了重要的地位……结果,它已经名过其实……这种声誉孕育着一种危险。诚然,在理解和探讨通信问题的本质方面,信息论是一种有力的工具,而且它的重要意义还将与日俱增。但它肯定不是通信工作者的万灵药;而对于其他人,则更是如此。应当认识到,一次就能打开全部自然奥秘这种事情是不可能的。否则,一旦人们发现仅仅使用几个像信息、熵、冗余度这样一些动人词汇并不能解决问题的时候,就会灰心失望,那种人为的繁荣就会在一夜之间崩溃……信息论的基本结果都针对某些非常特殊的问题……”香农创立了信息论,同时展现了他实事求是的科学道德。但是他的忠告却在很长一段时间内没有为人们所理解。

英雄史诗

香农的信息概念并非统一的信息概念,只是狭义的信息概念,在香农一再忠告大家的同时,一位经济学家也开始了探索统一信息概念的步伐。

美国普林斯顿大学的马克鲁普(1902~1983)是第一位探索统一信息概念的学者,作为一位经济学家,他在20世纪50年代就注意到信息对产业的影响越来越大。20世纪70年代,他计划写一部著作,讨论信息对美国产业的影响。而当马克鲁普写作这本著作时,他却被一个最基本的问题所困扰:信息究竟是什么?从此,他全力探索各学科领域中信息的概念。按照他的统计,当时涉及信息问题的学科已经有38门,然而,在阅读了大量有关信息的研究著作之后,他对这些学科是否是真正的信息学科产生了怀疑。于是,他说服了来自美国和加拿大的39位学者和他一起撰写了57篇文章,整理后以“信息研究:学科间的讯息”为题于1983年出版。遗憾的是,此时马克鲁普已经病逝,没能见到这部书的问世。心理学家米勒曾经用“英雄史诗”一词来赞誉马克鲁普的这部谢世之作。这部著作也成为了信息问题研究历史上的一部珍品。

马克鲁普的研究表明了,尚不存在统一的信息概念。那么,人们停止探索的脚步了吗,为什么信息的概念难于统一呢?

卡普罗三难困境

随着信息对人们生活的影响日益扩大,科学家们对于信息的研究也投入了更多的热情与精力。1994年,在德国科特布斯举行了一次关于信息科学基础问题的研讨会。会议上首次提出统一信息这个概念。科特布斯技术大学的肯沃奇和雅克毕认为:“信息概念要冒着失去一致性的危险,尽管这个危险存在,我们还是不要放过理解这个新概念的机会。”

同年,第一次世界信息科学基础大会在西班牙萨拉戈萨举行。会议上,奥地利学者弗雷斯奈尔和霍基奇奈尔正式提出了“统一信息理论”(Unified Theory of Information,简称UTI)。在这个理论的路线图中,关键一步就是提出有说服力的统一信息概念,以此作为统一信息理论的基础。

但是,仅仅过了两年,1996年,当第二次世界信息科学基础大会在维也纳举行的时候,构造统一信息理论的设想就遭遇了当头棒喝。在这次会议上,德国斯图亚特大学哲学研究所的卡普罗和弗雷斯奈尔、霍基奇奈尔就统一信息理论展开了一次对话。后来这些对话被收录在那篇著名的文献《统一信息理论是否可行:三人谈》中,其中就包括了卡普罗对信息概念进行考察后提出的“卡普罗三难困境(Capurro’s Trilemma)”。

卡普罗三难困境认为:所有不同的信息概念都可以归纳到下列情形之一:①每一个概念实际上是一回事;②仅仅在某些方面是相似的;③在每种情况下都是不同的。卡普罗三难困境指出了,统一信息概念是统一信息理论的前提,要想建立统一的信息概念,就必须克服不同学科间所使用的信息概念的差异性问题。

时隔9年后,第三次信息科学基础大会于2005年在巴黎举行,此时距统一信息理论提出已经11年了。包括当年统一信息理论的提出者在内的很多学者都不得不承认,构建统一信息概念与理论的道路还非常艰难、遥远,目前人们还没有窥见其中的真理与奥秘。

存在统一的信息概念吗

为什么信息概念难于统一呢?我国学者闫学杉归纳了建立统一信息概念与理论需要克服的四大困难:①信息的类型问题;②信息的本质问题;③信息的含义问题;④信息的计量问题。而这些问题又是纠缠在一起的,回答一个问题可能要以另一个问题的解决为前提。

目前,国内外很多学者已经放弃了统一信息概念的构建,但也有一些学者仍然执着于统一信息概念的研究。至于本文的标题“存在统一的信息概念吗”虽然现在仍然是个无法回答的问题,但我们希望在不久的将来,能够探询到它的奥秘。

1948年,控制论创始人维纳(1894~1964)出版了《控制论》一书,他在书中不失滑稽地说:“信息就是信息,不是物质也不是能量。”或许,这句话中当真蕴涵着关于信息概念的朴素真理呢。

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