| 作者简介:
章志强,讲师,男,汉族,1935年5月出生,安徽绩溪人。毕业于北京大学生物系,人体及动物生理学专业。原上海水产大学讲师,现已退休。主要成就:兴趣广泛,对与本专业有关的周边学科都有所涉足。尤其是对哲学和现代科学中具有深刻方法论意义的三论(论息论、系统论、控制论)特别重视。曾参与早先开展的水库网厢养鱼科研工作,对重要数据分析进行质量把关;探索过鱼类血液气体分析的方法;研究过1%小苏打溶液对淡水鱼类胚胎发育,鱼苗成活率的影响;参加赤霉素研究工作等。1976年前主要从事生理实验课教学和主持实验室工作。探索出使高难度实验取得成功的经验,革新了一些实验方法。多次编写实验讲义,充实了实验的内容,使实验课在质与量两方面接近了综合性大学当时的水准,与理论课相配套。1976年以后高校恢复招生时,与组内另一位教师一同承担起复课的任务。在较短期内合编出组内首次按章节编写的,具有一定系统性的《鱼类生理》教本。在困难条件下按时开出理论课,部分内容的实验课。为教学次序的正常化作出了努力。在1980年的教学小结中,提出了高等院校要注意培养学生的自学能力;应把马克思主义哲学课作为带头的学科等建议。在科研上,探索出对防治某些疾病有显著疗效的系列方剂。1993年1月5日已将其中的四个主方函转上海市中医文献馆鉴定。由董基圣医师回件通知:“四方将发表在《杏苑》中医杂志上,供广大医务人员参考,为人民造福”。80年代以来密切关注中国人体科学的进展。有文章被摘要和删改刊登在1996年第10期《中国气功科学》杂志和1999年第9期《中国气功》杂志上。2001年从现代科学角度写了“我对气功的认识与思考”一文,在该年度香港地区召开的国际文化艺术交流活动中荣获国际优秀论文奖。2003年1月又被中国“入世文献”组委会专家组评为优秀作品,并获一等奖。拟全文载入《中国特色理论获奖精典文库》第一卷。2002年四月有《模糊逻辑和它在理论与实践上的意义》一文被收编于《当代专家论文精选》。并在2003年1月由中国世纪民族文化交流促进会、中国经济消息报刊协会等四单位主办的共和国优秀人才与首都知识界文艺界交流联谊大会中论文评审委中会评选为优秀奖。同年又获国际优秀论文奖(证字第16369号)。有关科学精神、伦理道德方面的部分观点也被收编于《中国人才世纪献辞》及《人生感悟录》等辞书中。
论文摘要:
信息是一个十分抽象的概念,具有精神与物质的双重存在形式。就精神而言,它是对人的认识来说的。认识就是消除知识上的不确定性。在这一意义上可以说知识就是信息;对物质来说信息是反映事物间的联系及规律;信息是事物有序化和组织化程度的标记。在这一意义上它是事物运动的综合反映。信息的本质是负熵它对抗无序。社会的信息化正在受益于人类,它直接为人类的进步而来。
论文全文:信息的内涵与功能
(一)信息的概念
我们所处的世界除了物质和能量之外还有信息,信息是当今社会的一种重要的资源。它不断增殖,层出不穷,达到了人们所说的爆炸的程度,从而使有限物质资源条件下的生产力,获得了不断发展的可能性。
所谓信息是对人们的认识来说的,且与认识存在特定的联系。脱离人们认识的“信息”是没有什么实际意义的。从认识的角度来看,信息是指知识上的不确定性。当人们对某一现象或事物的内容和性质都不了解的时候,可以说知识上的不确定性是很大的。只有当人们通过科学的实践与观察,从现象到本质的不断总结和积累这一方面的经验,该事物的内容与性质才能被揭示,知识上的不确定性才能被消除。可见人们对客观事物的认识是不可能一次完成的,需要经历一个从不知到知,从知之不多到知之较多的认识过程。这一过程实际上就是知识上的不确定性向着确定性的不断转化。正是由于这个不确定性与确定性的矛盾推动着认识过程的不断发展。基于这一矛盾,信息就是指新的消息和新的内容的知识。而在一般意义上,信息是指一切知识的总称。即信息就是知识。这就是说单纯的把信息看作是知识上的不确定性还是很不够的,信息在更大意义上是指知识上的不确定性向着确定性的转化。
在绝对真理的长河中人们只有不断的捕捉、选择和综合处理信息,才能向绝对真理靠近,做到有所发现,有所创造和有所前进。
(二)信息量与信息的本质
自然界和社会中的一切变化和现象都可以成为信息,广义的信息是指物质和能量在时空中分配的不均匀的程度。因此信息又是客观的。人们不能胡乱地编造毫无实际意义的“信息”。
人们对客观事物的认识既然是人不知到知,从知之不多到知之较多,可见这里有一个量的变化的问题。这个量就叫做信息量。而信息的计量对信息论的形成与发展又是起着决定性的作用。正在信息的量化才使人们对信息的理解上升为科学。然而信息的计量必须与另一个物理量──概率相联系才能表示出来。那末什么是概论呢?概论是一个统计学上的概念。概率在一般意义上是指某种可能性,也就是指人们对某一事件的预测。如果被预测的东西越多、越准确,也就意味着对其所不了解的东西相应地减少了。而信息这个量正是人们对其所要了解的东西被了解了多少来说的,如果人们对某一事物已了解了很多,那末剩下需要了解的东西也就不多了。可见概论的增大就是信息量的减少,反之亦然。不难理解信息量与概率呈相反的关系。可将这种关系用一个数学公式来表示:
h(xi)=-log2p(xi) (i=1、2、3……n)
公式中xi表示事物可能出现的状态,其概率用P(xi)表示;i表示第一、第二,直至n种可能状态;h(xi)表示信息量(事物不确性之和的反数),它是以2为底的概率的对数之负数来表示的,因为概率与它的对数呈正相关。从这一公式可以说明事物的不确定性与确定性之间的关系,即信息与信息之间的关系。如果有人事先知道某一事件肯定会发生,此时如有人再向他传递此事件确已发生的消息,则h=-log21=0,说明他所得到的信息量为零,即信息全无。反之他事先对该事件的发生一无所知,即P(xi)=0则他所得到的信息量为最大。也就是说“某事件发生越出人意外,不确定性越大,它的信息量就越大”。整个系统各个状态的平均信息量则为狭义信息论创始人申农所提出的统计公式。公式说明平均信息量就是一切可能事件的不确定性的求和,即概率乘以2为底的它自身的对数的总和,它与热力学第二定律熵的公式相比较只是增加了一个负号。这是有深刻意义的,它意味着事物的不确定性向着确定性转化,即朝着有序化的方向发展。可以将平均信息量或且说信息看作是负熵。信息是事物有序化的标志,信息的本质就是负熵。
任何一种计量都要有一个单位,人们将信息量的单位命名为比特。比特民是二进位的基本单位。何谓一个比特?如果将一个硬币掷出去以前正反面向上的机会都是0.5,而两次掷出后其正面向上的实际上是1.则其所得到的信息量为一个比特,即h=-log20.5/1=1比特。比特以映同一事物两种状态的二中择一的现象,如同一个硬币一次掷出后只能是一面朝上的结果一样。
从平均信息量的统计公式可以看出,无论是信息的定义或信息源的统计都离不开概率。概率就是用来描述某种可能性的,此种可能性实际上包含着一定的不确定性,由此可以理解上述信息概念中的真实内涵。
(三)信息的形式和内容
信息的概念的确很抽象,十分令人费解。它的内涵很深,外延也很广。人们看到和听到的一切几乎都是包含着信息。最先从总体上把握信息概念的是控制论阳始人维纳。他说:“信息是我们在适应外部世界和控制外部世界过程中,同外部世界进行交换的名称。”这也就是说信息是人们认识和改造世界必不可少的中介环节,它具有精神、物质双重存在形式的属性。就其精神来说是指人类所创造的语言、文字、编码等符号系统;就其物质而言它是指发生于外部世界的声、光、电等自然现象。而信息又是以不确定的形式来表示确定性的内容的。例如:“我国已研制成功的SARS病毒疫苗,并已转入临床试验阶段。”这一道消息可以用各种不同的语言、文字通过现代通讯工具传到世界各地。可见同一内容的信息可以用没的形式来表达。表达形式可以多种多样乃至无数,人们甚至可以将信息以密码的形式来传递。显而易见掌握了一定的信息量并不等于取得信息的内容。例如一本外文书,对不懂此种外文的人来说可以获得它的全部信息量,可是对它内容却一无所获;而对一个精通此种外文的人来说,他不仅获得了该书全部的信息量,同时也得到了它的全部内容。不难理解信息是从某一个基点上由形式转变为内容的。这个基点在这里就是精经种外文。所谓精通从哲学的角度来看就是信息的表达形式与其包含的内容在人们的大脑中存在着同一性。用数学的语言来说就叫做同构。如同两个不同国籍的人用本国语言对话一样,他们可以互通信息,这是由于两人脑子里都存在着共同意义的两种语言文字的符号系统。
综上所述:我们可以从信息的形式与内容:信息量民概率的关系中得出如下的结论:
(1)信息是以不确定的形式来表示确定性的内容的;信息量则是以一个不确定的量来表示需要确定的量。
(2)一定的信息量只有在同构的条件下才能由形式转变为内容。
(3)信息完全可以撇开它的具体内容进行纯数学上的统计。
在这里我们面对着两种不确定性,一种是信息内容上的不确定性;另一种是指信息表达形式上的不确定性,两者不可混为一谈。信息是一个高度抽象的概念,需通过想像来正确的把握它。
(四)信息的功能
信息虽然是对人的认识来说的,具有知识的秉性。但信息又是客观的。信息发生于物质的运动。正是由于物质的运动,才使自然界变得丰富多彩,形成了气象万千的事物以及与此相伴随的无穷无尽的变化。产生了所谓的信息流、能量流和物质流。由物质运动所造成的一切现象,总的表现是物质和能量在时空中分布的不均匀性。此种不均匀性又反映出任何事物或系统都具有的在空间上的相互联系和在时间上的变化发展的性质。可以说“信息是事物运动状态和规律的表征”。事物运动的终极原因是它们之间的相互联系和相互作用。而相互联系就是构成规律的要素。它是信息之源。如同运动是物质的基本属性一样,信息也是物质的重要属性。它是物质世界质能转化的表征或中介。物质运动是有征象的,且通过中介物质体现出来。无论是宏观运动或是微观变化都是如此。如红移现象表明宇宙在膨胀,海林堡的测不准原则证实了微观粒子具有波粒的二象性。可见“信息是知识的源泉,是解开自然之谜的向导。一切真知都从信息中提炼出来。”信息也是形成科学的必要条件。只有足够量的信息,并通过人脑的综合处理才能够形成科学。人产所说的创造性的灵感实际上是在情感的激发下贮存在人脑中的知识信息产生的自组织现象。它无需推理,瞬间即现。人的大脑的结构与功能是在外界信息刺激下逐渐发展起来的。人类在共同劳动与生活过程中由于思想交流的需要形成的语言、文字、图像等符号系统是用来表达信息的,可称之为人工信息。它们是有组织的结构形式或模式。记载着人类社会积累起来的知识,人文文化与自身的历史。
控制论的创始人维纳说:“信息是人类社会的粘合剂”。意思是指人类社会要靠信息来维持。社会的高度组织化和活动有序化离不开信息。何况社会是一个超巨系统,而一个好的系统就是最能充分利用信息的系统。信息畅通带来的只会使社会更加安定、有序。如天气预报、灾情及疫情的及时预报等,增加其的透明度,以便及时采取相应的对策。可以在最大的有效程度上来预防、制止、减少坏情况的发表与发展。这是符合人民大众利益的。
“信息不是物质,也不是能量,”却能驾驭物质和能量,信息在任何系统和自动控制的过程中扮演着主要的角色。
信息在现今已成为促使生产力持续发展的重要资源。知识经济就是更多地依靠开发利用在本质上无限的智力资源,即人类积累起来的且处在层出不穷创新着的知识。特别是互联网络的出现和数字化技术的开发使人们获取和使用信息的途径变得更为方便、快捷。以信息化来带动现代化已成为我国经济稳步增长的一种趋势。信息的本质就是负熵,它对抗着无序。信息化正在受益于人类。它直接为人类的进步而来。
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