信息化导论 第7讲_信息的概念

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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
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课堂讨论
• 你认为信息还有其他属性吗？
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8.3 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。
－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。”
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“information”一词的原本涵义 －在拉丁语中，“information”是指解释、陈述。
第8讲 信息的概念
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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
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8.1 “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
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“信息”一词的原本涵义
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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 得了许多共识。
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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 。
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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。
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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 ：
（１）信息扩散的空间效应表现在信息从浓度 大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。 （２）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。
• 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。
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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。
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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 。
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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、掺假的信息，要去伪存 真。
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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。
• 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。”
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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。
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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，信息是事物存在状态和 演化过程的反映。
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哲学界的讨论
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。”
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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？
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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 3~5人。可以参考下面的命题进行。 （1）信息有物质性。 （2）信息的传递性是必须的。 （3）信息也会增加系统的不确定性，因而Shannon的结论不正确。 （4）信息具有不灭性。 （5）随着计算机网络的发展，人们获取信息的成本越来越低。 （6）信息是人思维的结果。 2. 搜集有关信息涵义的资料，写一个综述。 3. 搜集有关信息特征的资料，写一个综述。 4. 论述信息资源开发与物质资源开发、能源资源开发的关系。
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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？
莫尔斯电磁式电报机 世界第一部电话机通话试验 6
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？ • 数据与信息到底有什么区别呢？
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数据处理的学术界对“数 据”和“信息”进行界定：
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课堂讨论
• 1. 你认为信息的涵义与下列哪个词的意 义关系最大？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？
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8.2 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
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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。
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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。