信息概念的认识,信息的基本概念

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-03-29 10:44:02

作者:王宝兴。本文摘自《信息的脉络》

闭上眼睛,竖起耳朵:从最轻柔的微声到最狂野的喧嚣,从最简单的音调到最复杂的和弦,从狂劲的尖声叫喊到至柔的理性言语,一切都在通过自然诉说,自然也正是通过这一切揭示她的存在、她的力量、她的生命和她的关联,以使被无限可见世界拒绝于外的盲人,仍可从自然之声中理解无穷无尽的生命力。

——歌德

作为一个信息科技从业者,我经常思考“信息是什么”。

提到信息,人们对信息的定义多种多样,比如文字、语言、图像、视频等等。哲学上认为“信息是事物运动的状态及其改变方式”。信息本身即随事物运动而产生,其存在并不依赖于信息的传播方式、路径和对象。也就是说,当我们从真实世界获取信息时,我们仅仅是通过某种合理的方式,获取了原本就存在的信息。在获取、传递与接收信息的过程中,为了提高信息获取的效率,我们使用了各种载体。语言是一种虚拟的载体,文字是一种虚拟的载体,工具是一种实体的载体,物体是一种实体的载体。试想一下,如果没有载体,信息无法传播,我们要想获得信息,只能直面事物运动,运用自己的感官来直接获取信息。

当信息拥有了载体,信息形态就发生了改变。载体让信息变得有序、稳定而易于传播。信息在载体中,如同物品被打包进了快递箱,能够被发送给不同的人和不同的地方。然而,同样的信息,可以被打包进一个小盒子(如文字);也可以被打包进大礼盒(如视频)。不同的打包方式,让接收者们在解码信息(拆快递时)也有了不同的感受和理解。可以说,对于接收者而言,信息和载体的组合才是一个完整的可感知对象,是一个不同于信息本身的新事物。

实际上,我们使用的手机、电视机和计算机都是“数字”的。它们的功能依赖于编码为0/1序列的信息。这些序列编码了信息。将0和1组成的序列输入特定的设备可以产生出我们想要的东西。1948年,科学家从数学角度定义了信息,美国科学家克劳德·香农给出了度信息给出了明确的定义:信息是对某件事可供选择的多少的量度。这是人类进入信息时代的标志。

追根溯源,现代社会的每一步演进似乎都要回顾到启蒙理性主义,信息社会的发展亦是如此。可以说,启蒙理性主义是现代社会在思想层面上的发动机,这股巨大的力量推动着现代变革,也促进着技术革新,成为支配现代世界的思想观念。

著名学者刘擎对启蒙进行了简单阐述:启蒙的英语单词是“Enlightenment”,其中的词根“light”是光的意思---“lighten”就是光照,“enlighten”就是赋予光明。启蒙字面上的意思就是赋予光明。把理性视为光明,是启蒙理性主义的特征。但这种思想的源头可以追溯到古希腊哲学中。柏拉图在《理想国》中提到了“洞穴隐喻”:从小就被禁锢在黑暗中的奴隶,有一天终于走出洞穴,第一次看到了太阳,才知道洞穴中的一切原来只是虚假的幻影,阳光照耀下的世界才是真实的。太阳代表了理性。这个洞穴隐喻就是西方启蒙思想最初的原型。

古希腊的理性主义经过漫长而复杂的历史传承,在18世纪的启蒙运动中达到了顶峰,发展为现代启蒙理性主义。当时,德国的大哲学家康德说过,启蒙运动的口号就是大胆地“运用你的理智”!这有这样人类才能摆脱蒙昧的不成熟状态。他还主张,启蒙时代是一个批判的时代,就是用理性来检查以往未经反思的信念,无论是上帝还是法律,都要接受理性的检验。他说:“只有经得起理性的自由、公开检查的东西才能博得理性的尊敬”。启蒙用理性的光芒打破黑暗,让人摆脱非理性的蒙昧,走向成熟。从思想层面上说,启蒙理性主义是西方古今之变的核心。

启蒙理性主义带来了人类思想观念的转变。那就是人类可以用不同的视角来看待世界。人们可以想象自己站在自然世界之外,用一种面对面的视角来考察自然世界,而这个观察的视角就是现代科学的视角。在科学研究中,人类是考察这者,是主体,而自然世界成为我们考察的对象,是客体。人类身处自然之中,但在科学主导的思想观念之中,人类从自然中摆脱了出来,站在了自然世界的对面,形成了面对面的关系,而且人类处于积极主动的主体地位,自然处于消极被动的客体地位,人类与自然形成了一个主体与客体的关系。这导致一系列的重要后果,人类开始探索自然,发现自然规律,利用自然资源,改造自然环境,最后人类征服了自然,成为自然世界的主人。这种现象被称为“人类中心主义转向”。这种转向促进了科学和技术的高速发展,带来了工业化和城市化的迅猛扩张,获得了巨大的经济和商业利益。

信息产业的飞速发展一定程度上就得益于这种“人类中心主义转向”的思想观念,这里是“工程师”和“冒险家”的乐园,是对大自然的一次卓越探索。

在本书描述的信息时代,存在着七个引人注目的卓越洞见,读者在阅读过程中可以充分享受这些伟大洞见给人类带来的惊喜。这些洞见分别是:

1、图灵机的构想。

2、冯诺依曼对计算机的洞见。

3、薛定谔对分子生物学的洞见。

4、香农的信息论。

5、费曼的量子计算机。

6、摩尔定律。

7、诺伊斯的集成电路。

您在阅读的过程中,可以留意这些伟大的洞见是如何流淌出来的,并对信息产业的发展产生了怎样的影响。

信息科学的发展是一个宏大的历史叙事,时间跨度很大,这段历史包含大量的细节,经过精心挑选,我选取了一系列关于重要事件、个人和企业的有趣故事,并阐述信息科技发展过程中的基础技术以及相关影响。

本书主要分给四个部分:第一部分主要讲述信息科学的数学基础以及发展脉络,包括图灵机出现的背景和逻辑基础;第二部分主要讲述推动信息科技发展的推动作用及历史背景;第三部分将是三个时代(始生代、中生代、新生代)的信息发展脉络,始生代时期是香农发表《信息论》之前的时期,计算方式主要以机械计算为主;中生代是香农发明《信息论》之后到苹果第一代智能手机的出现,时间跨度将近80年时间;新生代是从第一代智能手机出现后至今及以后一段时间,这个时代的典型特征是移动互联,以及人工智能、量子计算、基因编辑、脑机接口等新技术开始出现产业化趋势,这必将给未来发展带来巨大的想象空间;第四部分从社会学的角度介绍了信息时代的社会特征,包括算法的影响、经济上的转变、人机共生、以及人工进化等,此外还对未来的社会进行畅想和展望,并揭示了信息科学的基本秩序,希望能对每一个从事信息科学事业的朋友有所启发。我们的未来是一个乌托邦还是反乌托邦,值得我们每一个人去思考,也希望在这种思考中能获得某种平衡。

本书最后列出了历届图灵奖的获奖人及获奖原因,让我们从图灵奖的脉络中展望未来,以激励更多的计算机、通信等信息产业的科技工作者砥砺前行,为信息基础科学的进步贡献力量。

我希望本书能够促使更多的从事信息科学与技术的年轻人能够了解信息的本质以及信息的发展过程,并且能够对信息科学进行层次化了解,以激励更多的年轻人在技术底层开展创造性的工作。信息科学从根本上说是一门创造性的学科,当然,努力工作是我们必须坚持的职业操守,在信息科学上的努力付出是一定会有相应的回报,那就是“可以改变这个世界”。

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