信息科学教程10

1、传统自然科学方法论是根据传统自然科学的研究实践总结出来的，因此，相对于当代科学研究来说，它既有普遍适用的一面，又有相对不足的一面。,第10章 信息科学方法论,10.1 科学方法论的变革,信息科学方法论的总体精神和主要特征是：在强调分解分析的基础上又强调综合集成；而且特别强调分解分析与综合集成两者的有机互动，而不是分解分析与综合集成两者的对立。,信息科学方法论实际是传统自然科学方法论的发展和补充，并不否定和排斥传统的自然科学方法论，它们各有自己的适用范围和应用场合，相辅相成地构成一个统一的科学方法论体系。,信息科学方法论本身具有相对独立和相对完整的体系结构： 信息系统分析方法（认识复杂事物的方法

2、）； 信息系统综合方法（综合复杂系统的方法）； 信息系统进化方法（变革复杂系统的方法）； 物质能量信息三位一体准则； 结构功能行为辩证相依准则；,10.2 信息科学的方法论,所谓信息系统分析方法，是指在认识复杂事物（不管是自然系统还是人工系统）的工作机制的时候，不能仅仅局限于物质和能量的观点来分析，更重要的是要从信息的观点出发来进行分析，抓住事物运动的状态和状态变化方式（它的内部结构的状态和状态变化方式以及外部联系的状态和状态变化方式，即信息），,把事物的运动过程（即工作过程）看作是一个信息过程，弄清这个信息过程包含的各个环节、这些环节之间的逻辑关联和数量关系，从而建立一个能够反映该事物工作机

3、制的信息模型。,所谓信息系统综合方法，就是在模拟、设计、综合或构造一个人工系统（通常是复杂的人工系统）的时候，首先要从信息的观点出发，根据用户提出的要求（通常是对系统的功能和指标的要求），运用自己的知识构造出能够满足用户的功能要求的信息模型；,然后，在这个基础上，进一步明确模型中各个环节应当满足的功能指标，明确各个环节之间的逻辑关联情况和数量关系；,再应用现有的物质、能量和技术手段来实现这个模型，把信息模型转变为物理模型，并在试验条件下检验这个模型系统，看它是否能够满足用户提出的要求，以确定是否需要对模型、设计做出修正，以及如何进行修正。,信息系统分析-综合方法的意义在于: 一方面，它使许多过

4、去（即用物质和能量观点看来）无法认识的复杂和高级系统的工作机制被揭示出来，使人类的认识能力发生了质的飞跃、因而也就使得世界的图景比以往更加清晰了.,另一方面，它又使人类的实践能力获得了巨大的突破，从此，人类就有可能通过信息系统分析-综合的方法，把自然界经过长期进化而形成的各种各样奇妙卓绝的机制用人工的方法实现出来，为人类和社会的发展服务，用它们来扩展和延长人类自身的智力和体力的功能，从而使人类从自然力的束缚下得到更大的解放。,所谓信息系统进化方法，就是在变革、改善或优化一个高级复杂系统的时候，首先要从信息的观点出发，利用信息技术的手段和方法获得该系统现时的运动状态及其变化方式的形式（语法信息）

5、、内容（语义信息）和效用（语用信息），从中判断该系统当前的“优度”，将它与目标的“优度”相比较，找出两者之间的“差距”，,并进一步加工出改变系统当前状态、缩小差距、达到“目标优度”的策略信息，然后按照策略信息的引导，通过控制作用改变该系统的状态及其变化方式，使它逐步逼近目标，实现性能的优化，完成系统进化的过程。,互动机制可以表述为“信息科学-信息技术-信息经济-信息社会”。,10.4 信息科学连锁反应,信息科学的发展对现代科学产生了深刻而重大的影响 一方面，由于信息科学的问世，原先以物质和能量两者为核心观念的近代自然科学就发展成为以物质-能量-信息三者为核心观念的现代自然科学，从根本的结构、观

6、念、理论和方法上革新了自然科学。,10.4.1 信息科学与现代科学,另一方面，信息科学的出现，在某种意义上也标志了现代科学正在经历着由近代的“分析时代”向现代的“分析-综合时代”的转变。,信息科学的研究成果对于信息技术的进步发挥了关键的指导作用。近几十年来，信息技术各个分支都在迅速发展。,10.4.2 信息科学与信息技术,10.4.3 信息科学与信息经济,以大规模智能化信息网络这种先进社会生产工具为表征的信息社会生产力，同平等合作的信息社会生产关系结成的信息经济形态，构成了信息社会的经济基础，并为构筑信息社会的上层建筑准备了充分的条件。,10.4.4 信息科学与信息社会,信息时代的经济基础与信息时代的社