信息素养大学教程第4讲-信息的概念

1、1第8讲 信息的概念2内容提要8.1 “信息”一词的涵义8.2 信息的特征8.3 信息的量8.4 知识集锦38.1 “信息”一词的涵义8.1.1 信息（information）一词的原本涵义8.1.2 基于信息论的涵义8.1.3 基于计算机数据处理的涵义8.1.4 哲学界的讨论4“信息”一词的原本涵义基本与“消息”、“情况”、“音信”、“情报”同义 诗人杜牧的寄远：“塞外音书无信息，道傍车马起尘埃。” 李中的暮春怀故人：“梦断美人沉信息，目穿长路倚楼台。” 李清照的上枢密韩胄诗 ：“不乞隋珠与和璧，只乞乡关新信息。” 5“information”一词的原本涵义在拉丁语中，“informatio

2、n”是指解释、陈述。 美国的韦伯斯特大词典：“用来通信的事实，在观察中得到的数据、新闻和知识。” 英国牛津词典：“谈论的事情、新闻和知识。” 6基于信息论的涵义 通信技术和通信业的发展，把人们耳闻目睹地关于“消息”、“情况”、“音信”、“情报”的交流，变为通过通信系统中电的信号传递，为信息（information）一词添加了新的涵义。莫尔斯电磁式电报机 世界第一部电话机通话试验 7基于计算机数据处理的涵义 为什么叫做“数据库”（data base），而不叫做“信息库”（information base）？到底计算机处理的是数据（data），还是信息（information）呢？数据与信息到底有

3、什么区别呢？ 8数据处理的学术界对“数据”和“信息”进行界定： 数据是记录下来可以被鉴别的符号，信息是 对数据的解释。信息强调含义，数据强调载体 。信息强调实际效用，数据强调客观现实。 9信息、数据和信号的界定： 信息是一个与人的认知或意识有关的概念，具有消除人认识的不确定性的功效；数据是人工信息系统（如计算机系台）处理与交换的对象；信号则是存在于自然系统之间或内部各部分之间的相互联系。数据与信号都无知识性。 10哲学界的讨论 1964年前苏联学者格卢什科夫把信息定义为“物质和能量在空间和时间上分布不均匀性的测度”。 意大利学者朗格也在信息论：新趋势和未解决问题一书中认为，信息是事物之间的差异

4、，信息是事物存在状态和演化过程的反映。 11我国学者于光远先生在变异度说之上又添加了一层“传递”的概念。他说：“信息是一个抽象的概念，但它具有物质性，绝不能离开作为它的载体的物质，而它本身并不是物质。我理解信息的特点就在于它的差异。一个信息与一个信息有差异，而信息的意义也就在于这种差异。如果没有差异，就不成其为信息。但是，作为信息不仅是差异，而且必然包含经过传递这个要素。如果没有这个要素，也就不能成其为信息。信息就是差异和传递两个因素拼成的。不论这种信息传递是被动的还是自动的，也不论信息传递的两端有无意识的发送者与接受者。”哲学界的讨论 12课堂讨论1. 你认为信息的涵义与下列哪个词的意义关系

5、最大？为什么？ 情报、消息、事情、资料、数据、熵、不确定性、差异、变异。2. 信息熵的“熵”与智商何情商的“商”有相同性？138.2 信息的特征8.2.1 信息的依附性和多态性 8.2.2 信息的可复制和可传递、可扩散性8.2.3 信息的非消耗性和可共享性 8.2.4 信息的可聚变繁衍性8.2.5 信息的适合性和可连接性8.2.6 信息的可伪性 8.2.7 信息的资源性 14信息的特征 信息的定义具有多样性和困难性，虽然会在讨论中得到一些共识，但随着社会的进步，认识的深化，又有新的观点出现，可能永远不会有最后的统一。不过，从应用的角度看，认识信息的特征倒是很有必要，并且关于信息的特征已经取得了

6、许多共识。15信息的依附性和多态性目的是开发信息载体，使之适合人类使用。 信息不是物质，也不是能源，但是它依附于物质及其运动之中。 把信息的载体称为媒介或介质，信息通过载体进行存储和传递。 任何信息都依附于特定的媒体而不能独立存在和交流。 由于载体的信息的多样性导致了信息的多态性 。16信息的可复制性和可扩散、可传递性 信息可以从一个载体复制到另一个载体。 信息的传输一方面可借助于载体的运动（如信件的邮递）而实现，另一方面可借助于复制而实现。 传输的渠道越多，传输的技术越先进，信息的扩散力越强。 17信息的可扩散性或称可传递性表现在空间和时间两个方面 ：（）信息扩散的空间效应表现在信息从浓度大

7、的地方向浓度低的地方流动，并且与距信息源的通信距离成反函数。 （）信息扩散的时间效应表现为，过去的科学规范变为今天的科学常识，今天的科学规范将变为明天的科学常识，如长江后浪推前浪，不断推动科学技术的进步。 18对待信息扩散有加速和限制两面性问题：（1）加速信息扩散： 扩大知识传播途径，发展教育事业、广播电视事业等； 开发信息扩散技术，如开发高速信息传输介质和技术，提高传输带宽等。（2）限制信息扩散：信息保护密码技术等，加大解释的难度；隔离和限制技术，如防火墙技术、物理隔离、身份鉴别（口令、指纹识别、数字证书等）、权限控制等。 预防与制裁：如网络入侵检测（IDS）、取证技术、蜜罐技术和法律手段。

8、19信息的非消耗性和可共享性 信息不会由于使用而消耗，例如天气预报的信息不会因为某个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，而且由于可复制性，可以不计共享者的多少。这是信息有别于物质和能源的关键之一。 20信息的可共享性的两个方面的应用： 有时要加速共享，如要指定政府信息公开法，加速政府信息资源的利用； 另一方面则要限制，如国家机密不是任何人都可以共享的。 21信息的可聚变繁衍性 信息的作用有一条特殊的规律：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，信息内容的深度越增加，越容易剔除无用或错误信息，提高质量。 22信息的适合性和可连接性 信息的适合性也称信息的可连接

9、性。 主要表现为信息强度的适合性、信息形式的适合性和信息内容的适合性。 不同的信息形态适合人的不同的感官。 人的心理和身体状态，也会影响兴趣和情绪，影响信息的连接性。23提高信息的可连接性的方法： 增强交互，使信息接受者变被动为主动，神经兴奋。 适度的信息冗余，降低信息强度。采用多媒体技术。 内容要针对接受者 。信息接受者也要注意调整自己的身心状态 。24信息的可伪性 信息可以进行分类、加工、整理、概括、归纳、取其精华，加以浓缩，也可以进行压缩，还可以加密、伪造和掺假。为此，对接收到的信息要进行认真的分析、处理：对浓缩的信息，要解释；对压缩的信息，要解压；对加密的信息，要解密；对伪造、掺假的信

10、息，要去伪存真。25信息的资源性 信息具有三个重要属性可以用来创造物质财富和精神财富：（1）信息的有用性（2）信息的稀缺性 （3）信息资源的可开发性 26课堂讨论你认为信息还有其他属性吗？ 278.3 信息的量狭义信息论把信息看作是一种用来消除通信对方知识上的不确定性的东西。 通信的作用就是通过传递信息来消除对方知识上的不确定性。 信息量的大小可用被消除的不确定性的多少来表示。 28信息的量或者说消除的不确定性的大小如何计算呢？ 例子：某人托朋友打听某件事情的消息，约定采用如下一种联系方法，用手机短信回复：（1）只用0或1告诉结果。（2）只用一个阿拉伯数字告诉结果。（3）只用一个英文字母告诉结

11、果。（4）只用一个汉字（假定使用40000个汉字）如果只发一个符号，告诉结果。用哪种方式，该人获得的信息量大？ 29分析上面的4个问题中的概率： 问题（1）中有两种可能状态，每一个状态出现的概率为1/2。 问题（2）中有10种可能状态，每一个状态出现的概率为1/10。 问题（3）中有26种可能状态，每一个状态出现的概率为1/26。 问题（4）中有40000种可能状态，每一个状态出现的概率为1/40000。 30课堂讨论 用两个不同大小的符号集中的符号分别描述同样一个内容，用哪个符号集中的符号进行描述，所用的符号数少？为什么？ 31信息量的计算 狭义信息论认为，如果某系统（或随机现象）具有n种独立的可能状态或结果x1,x2,xn每一状态出现的概率分别为p(x1),p(x2),p(xn)那么，它的某个状态xi所具有的不确定性数量为h(xi)= -logp(xi) i=1,2,n当用比特做单位时，对数的底取2。32知识的概念 知识与信息关系密切。下面是有关知识的几个定义 ：（1）知识是人们对客观事物存在和运动规律的认识。（2）知识是：人类认识的成果和结晶。 （3）知识是系统化了的信息。33课外习题1. 组织关于信息概念的课外辩论会，分正、反两方进行，每方 35人。可以参考下面