浅谈信息的概念_信息论论文

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概要 文章分析了目前阐释信息概念的几种做法,指出它们的不足之处。提出以系统的整体观看诗信息概念的新思路,由此引出“信息概念体”的看法。并对“信息概念体”的几层含义及相互关系进行较详细的分析。对一些学科直接引用狭义信息论的信息定义提出不同的看法。

由于信息在自然、社会和思维等领域的普遍存在,且有众多的表现形式和贮存、转换、传递等特点,使得人们从不同的角度给“信息”以多种多样的定义,形成众说纷纭,莫衷一是的局面。这必然对信息概念的解释产生了影响。虽然,人们采用了多种方法,但并未清晰地解释信息的概念,成为理论研究和教学中的难点问题。为把握好信息概念,梳理好各种定义所指的“信息”概念之间的关系,有必要对此进行探讨。这既是教学内容的处理问题,也是一个基础理论探讨的问题。

一、目前阐释“信息”概念的一些做法

(一)罗列法 既搜集从日常生活中的到哲学层次的诸多信息定义,把它们一一列举出来[①]。这种方法虽然揭示了信息具有多层次多方面的含义,但没有做较透彻的分析,没有阐释多层次信息概念之间的关系。没能给人以完整、清晰的认识。

(二)排除法 即对那些容易与信息本质概念混淆的术语加以否定。如“信息和消息不是一回事。”“信息不等于信号。”“信息不简单地等于知识。”“信息不是物质,也不是能量,信息就是信息。”等等。这种做法虽有助于廓清概念的外延,但概念的内涵仍不清楚。同时也没理清信息同这些术语的内在关系。

(三)回避法 即从实用的角度出发,只给出涉及信息外在特征的操作性定义,把能反映其本质的定义留给哲学去讨论。认为信息就是用语言陈述的内容。[②]这种方法虽能避开复杂的信息概念探讨,但它揭示的只是信息在具体的某个学科的一种表现,与具有普遍意义的信息概念间的联系则无法看到。

(四)借用法 即直接引用“狭义信息论”专家给出的“信息”定义,其中引用最多的是:1.信息是“减少或消除一种情况不确定的东西。”2.信息是“系统组织程度(或有序性)的标志,信息往往被看成“负熵”。借用法也不能解决问题。甚至连实用性问题都解决不了。因为从相对狭窄的学科领域既不可能揭示出有普遍性的信息本质,也不可能完全适应另一学科的实用性特点。

(五)分类处理法 即从“纯客观”和“使用者”两个不同角度来考虑信息的定义。“纯客观”的信息定义表述哲学的概念,而“使用者”的信息定义则从实用角义对信息做出不同的解释。这种方法虽能摆脱有关信息概念或定义上的纷争,直接切入实用的层面上。但是,“纯客观”和“使用者”的划分并不严谨和科学,也没有说明它们之间的密切联系。[③]

二、以系统的整体观把握信息概念

人们对信息的认识和解释大致有三个层次:第一是哲学层次的,第二是学科层次的,第三是现代日常生活层次的。按单向思维习惯,就将这三个层次截然开分,并在它们当中的某个层次上产生所谓“统一的”“权威的”信息概念或定义。其他层次就是“有问题的”概念了。然而,以系统论的观点看,我们不难发现,信息概念是由这三个层次的信息含义有机构成的概念体,它既有层次区分,又是密切联系的整体。生活中千姿百态的、各种各样的信息形式为形成多种各具特色的学科信息概念打下丰厚基础。同样,在众多学科和生活信息概念的基础上可以抽象、概括出哲学信息概念。

包含了物质世界和精神世界运动的哲学信息概念是最广义的。它以最基本、最普遍的意义上揭示信息的本质,特征和形态。信息的哲学探讨是从认识论的高度揭示信息的产生、发展和变化的规律及存在的基本形态。影响着众多与信息相关的学科的发展。有着实用特色的学科信息概念是哲学信息概念在各学科领域的具体表现,它们带有各自学科的特点,有一定的实用价值。对学科信息概念的研究可以丰富和充实哲学信息概念的内涵。日常生活中的信息含义既是哲学概念也是学科概念的实用化和通俗化的表达。

哲学层次的信息概念揭示着信息的本质,但它不能直接引用在各具体学科之中,因为它已脱去了具体学科的特性和实用性。而有着各自学科特性的信息概念虽不能揭示信息的本质,却在特定的领域内充当着重要角色。它们使得信息表现的更为具体和多样化。生活层次的信息概念虽然是通俗化的,但追究起来它们仍是信息在生活领域中的某种表现形式,与前两层概念有着密切的联系。它们的表现形式可以说是无穷的。

由此看来,我们可以形成有层次的、整体的信息概念体。如图所示。

信息概念体示意图

在教学中,让学生对信息的认识停留在生活层次上显然不行,上升到学科层次亦有不完善之感,还应有哲学层次的初步认识。进而把握三个层次之间的关系,形成完整的信息概念体。这样一来,学生就不会为有多种学科信息概念而感到迷惑,也不会因哲学概念过于抽象而感到晦涩。此外,我们还可以将众多不同含义的信息定义装进这个概念体中,让它们在不同的层次上找到自己的位置。对众说纷纭、莫衷一是的“信息”界定现状梳理出头绪来。

三、各层次信息概念及关系浅析

如上所述,信息概念是一个整体的系统概念,是由信息的不同层次和不同表现形式组合而成的。我们暂且称之为“信息概念体”。为进一步阐释信息概念体中各层次概念及相互关系,给学生以相对完整的认识,特作出如下分析。

(一)哲学层次的概念

目前,哲学界对信息的界定没有统一的定义。企望在这个命题上得到统一定义的想法是不现实的。从某种意义上说,“统一”就意味着“绝对化”,“绝对化”就意味着失去了生机。所以在没有“统一”定义的状况下,也不妨碍我们对哲学概念基本含义的理解。

一般认为:信息是标志物质间接存在性的哲学范畴,它是物质存在方式和状态的自身显示,也是关于事物运动状态与规律的表征。从这种表述的含义分析,我们可得出几点结论:

事物或物质的存在方式和运动状态是信息赖以存在的基础。如果没有它们就无信息可言。

信息不是物质存在方式和运动状态本身,而是物质存在方式和运动状态属性的自身显示,以及对这些属性的表征。

物质世界具有自身显示信息的功能,人类具有表征物质世界信息的功能。

信息成为联接主观世界与客观世界的桥梁和纽带。

向学生阐述哲学概念的基本含义和这几点结论,仍显得过于单调和呆板。还应让他们了解信息的若干形态。这不仅加深对信息概念的认识,也有助于对各层次信息关系的把握。哲学上是这样划分信息形态的:把物质世界自我显示的信息称之为“自在信息”;把人类对物质世界自我显示的信息进行表征的结果称之为“自为信息”;把人类通过思维对“自为信息”进行加工创造后得出的信息称之为“再造信息”……。[④]这种信息形态的划分既说明了信息在自然界、社会和思维领域的普遍存在,也为各层次信息概念间关系的揭示奠定了基础。

1.所谓“自在信息”是指物质信息还处在未被认识、未被把握的那种初始状态。这种状态的信息在物质世界中普遍存在。它和宇宙一起诞生,并随物质世界的运动和发展而不断派生出来。世界上一切事物都不是孤立的、静止的存在,而是处在相互联系,相互作用之中。正是在物质的相互作用之中产生了信息。甲物质与乙物质的相互作用,在乙物质上也留下甲物质的痕迹,同样,在甲物质上也留有乙物质的运动痕迹。这样一来,乙物质就成为载有甲物质运动信息的媒体、甲物质成为乙物质的信源。反过来,甲物质同样成为乙物质的媒体,乙物质也成为甲物质的信源。例如,大地上存在着岩石风化地貌→戈壁砾石→沙漠的地带分布就真实的纪录了这一区域存在着漫长时期的干旱和定向的季风带。风将自己的运动痕迹留在了岩石、砾石和细沙上,后者成了纪录古气候与风活动的载体。同时,它们又显示了自身的特性、形态和结构的信息。

物质之间相互作用的方式是多种多样的。从物质的结构层次来说,“物质都被包含在一定层次的系统内,物质运动总是表现为各层次系统的运动。运动形式就是按一定系统的层次分类的,它与自然界物质结构层次是一致的。物体—物体系层次运动是机械运动,分子—分子系层次是热运动及其他分子运动。原子—分子系层次是化学运动。光子—光子系层次是电磁运动。“基本”粒子—粒子系是各种粒子运动。”[⑤]这种各层次的物质运动和相互作用以及各层次间的相互作用便产生了无限丰富的“自在信息”。

2.所谓“自为信息”是对“自在信息”的主观直接显现、把握或认识。“自为信息”只能在具有感知能力的信息控制系统中发生。换句话说,有感知能力的有机体(如人类)对事物存在方式和运动状态的自身显示进行至观方面的表征,便产生了“自为信息”。因而,“自为信息”已经属于精神活动的领域。但是,任何“自为信息”都不是脱离“自在信息”而独在,它是作为对“自在信息”的主观表征的形态而存在。产生“自为信息”的活动主要是人类的感知,记忆和表象等心理活动。

3.所谓“再生信息”是指人类通过思维活动对“自为信息”进行的一种改造过程中创造的新形态的信息。人对自然,有仅在于认识它、表征它,更重要的是改造它。这种改造在主观能动方面便是“再生信息”的创造。产生“再生信息”的活动主要是人类的思维活动。

在物质世界的运动和相互作用中永恒地产生着“自在信息”,这对具有感知和思维能力的人类来说就有了用之不竭的信息本源。人类通过自己的感知和思维等活动表征和加工着“自在信息”,源源不断地产生着“自为信息”和“再生信息”。为了便于人类的表征和加工活动,为了便于对“自为信息”和“再生信息”的贮存、处理和传递,人们创造了各种语言、文字、符号、数字、信号、图像等载体,它们成为“自为信息”和“再生信息”的一种外在标志,也成为某些学科信息概念的核心。

(二)学科层次的概念

当了解了哲学的信息概念以及信息形态后,对学科层次的信息概念就容易定位了。当今,与信息相关或使用“信息”术语的学科众多。这里仅就富有代表性的通信理论、传播理论和教学理论涉及的信息概念进行分析。

通讯理论即“狭义信息论”认为:信息是“减少或消除一种情况不确定的东西。”狭义信息论将信息看成一种反映事物运动有序程度的状况。通讯的目的就 是使“信宿”获得或进入某种“有序性”状况。为了便于控制和安排通信的“信道”,就要对可能的状况进行概率统计,即对“信息”的度量,因而,信息量就成为通讯学科信息概念的重要核心。广义信息的概念并没有相对狭义信息“重起炉灶”,“只不过是狭义信息论思想的继续延伸。”[⑥]它的信息概念相对狭义信息来说,是多层次多自由度的,其定义之一为:由N个单元组成的系统,每个单元的状态参数自由度为q,若每单元每自由度可能取n个值,则系统的可能状态数为:W=nq[N],若为等概率状态,定义:S=InW,若为非等概率状态,定义:S=-piLnpi,[⑦]概言之,信息理论一般倾向于把信息看成信息的化身或标志。把计算信号所携带的信息量或计算系统的状态数当做本学科重要的研究对象。这正是系统科学信息概念的学科特性和实用性的表现。

大众传播学家施拉姆等人对信息概念的解释基本上引自申农的狭义信息论的定义。认为“凡是在一种情况下能减少不确定性的任何事物都叫做信息。”同时也认识到“直接运用数学方法是有局限性的,因为人类信息领域不象数学和电学领域那么简单……。”为弥补定义的缺陷,施拉姆还认为:信息就是“传播的材料”或“传播的内容。”[⑧]应当说施拉姆已察觉人文学科与数理学科对信息概念的不同解释,但是,这种不同解释决不是简单与复杂的区别,而是各自学科特点和实用价值所决定的。我国的传播学家和新闻工作者一般认为信息是指传播的内容,其范围包括消息、意见、观念、知识、资料、数据等。[⑨]也有学者从哲学信息概念上引伸出“信息是事物运动状态的一种反映”[⑩]的定义。

在教育传播学、教学论、教育控制论和教学信息论等学科的论著中,对信息的解释大都引用哲学的或狭义信息论的定义。但引用别家的定义不能完满地解释本学科的特殊情况,因而还要补充,认为教育信息特指教育系统中传递的内容,教学信息是指教学过程中师生双方相互交流的内容中介的总称。(11)

对狭义信息论,大众传播学、教育传播学和教学论等学科信息概念的简要分析,可以看到,每个学科的信息概念均有自己的特性,适应着某个领域或实用的需要。同时也不难发现,无论狭义信息论的“事物运动的有序状况,消除某种不确定性的东西,并对状况进行统计度量。”还是传播学,教育传播学所指的“传播的内容,教学的内容”等都是人类对事物进行表征和加工的结果,它们均可归属为“自为信息”和“再生信息”形态范畴。就此意义上讲,在同一形态中的各学科信息概念(反映本学科特色的概念)之间不存在哪个概念正确与否的争执。众说纷纭的定义不过是对这一形态中种种信息表现形式的揭示。

(三)生活层次的概念

日常生活中的信息概念是直观化的、通俗化的和更为实用化的概念。它的表现形式更为丰富多样。人们常把各种媒介上传播的经济、政治、文化等方面的内容称之为信息,如经济信息、商品信息、政治信息、文化信息,学术信息等等;把人与人之间通过各种方式和手段交流的内容称为信息,如语言信息、符号信息、情报信息、数字信息、资料信息、广告信息等等;甚至把人们生活周围存在的光、声、色彩、形状等也称为信息,如光信息、声信息、色彩信息、形状信息等等。从这个意义上讲,人们每时每刻都在信息的海洋里工作和生活。当然,这众多形式的信息乃是哲学信息中“自在信息”、“自为信息”和“再生信息”等信息形态在生活中丰富而具体的例证。或者说它们构成了哲学信息概念,学科信息概念的丰厚基础和内涵。可以说,信息虽不等于情报、消息、指令、知识等等,但后者是前者在某个层面,某个领域内的具体表现。

通过对不同层次信息概念及它们之间关系的分析,使我们意识到:信息概念应当是一个有层次的、有系统的综合体。层次之间有着密切联系、表现形式之间可以相互转化。所以,已往试图用一个普遍公认的、针对单一层面的定义来界定它们显然行不通的,只有用系统科学和观点来把握它,说明它,才是解决问题的最佳途径。

我们把信息概念看成一个有层次的、有系统的综合体。某个学科或生活中某方面所指的“信息”则是综合体中的一部分或一个方面,在此意义上看,学科中或生活中给出的信息定义或含义应认为合理可行的,但它们只是信息的某种表现形式或形态,为了反映信息本质的哲学概念相区别,应在学科术语前加上适当的定语,如通讯信息、新闻信息、教育信息等等。

四、对引用狭义信息论信息定义的看法

在一些学科的论著中,但凡涉及信息概念时,都要引用狭义信息论创立者申农和控制论创立者维纳的定义去解释信息的含义。这种解释往往给人以不得要领的感觉。有必要在此讨论一下。

首先常引用的是:信息是“减少或消除一种情况不确定性的东西。”这条定义并没有揭示信息是什么,而是指出信息在通讯中的作用。我们知道,在通讯过程中信息的基本作用就是消除某种情况的不确定性。然而,信息的某种作用与信息本质决不是一回事,如同不能把水的某种作用当作水的物质结构本质是H[,2]O一样。在某些非通讯学科中直接引入这条“信息的本质,回答信息是什么的问题。二是用它来说明信息的作用,在非通讯学科中也有局限性。如在传播和教育领域内,信息的作用不光有消除不确定性一种,还有其他方面的作用。这是不言而喻的。

其次,引用的定义是:信息是“系统组织程度(或有序性)的标志。”信息在这种情况下往往被看成“负熵”。“熵”原是统计热力学中的概念。系统论借用“熵”表示系统中存在的某种无序状态程度的理,而“负熵”则被认为是系统组织程度(或有序性)的量。可以认为,有序性的标志与“负熵”是同义语。那么这条定义实际上揭示的也不是信息的本质,而是信息量。维纳认为:“信息量实质上就是负熵。”(12)将信息量当做信息本身显然也不合适,正如给“水”以度量同样不能揭示水的本质。所以一些学科直接引用这条定义去说明什么是信息也就存在问题了。

为什么狭义信息论的信息定义界定的不是信息本质,而是信息的作用和信息量呢?笔者认为,狭义信息论主要关心的是信息的选择性传递和信息的度量问题,而不是以揭示信息的本质、特征和形态。申农和维纳等人不是哲学家而是技术专家,他们从通讯技术的角度看待信息问题时,“信息量”的概念和信息的作用显然要比“信息”本质的概念更为重要、更为实用。狭义信息论是关于通讯问题的理论。“通讯的基本问题是在通信的一端精确地或近似地复现另一端所挑选的消息。”(13)由此看来,通讯理论主要研究的是“信息的传递,其目的就是减少或消除“信宿”对某种状况的不确定性。为了保障信息通道的畅通,就要合理地控制信息量,因而计算或度量信息量就成为非常重要的内容。由此我们就不难理解狭义信息论将信息量和信息的作用当做信息的用意是出于本学科的实用目的的。

对一些学科来说,应该在把握好哲学概念与学科概念关系的基础上,着力揭示适用于本学科特点的信息概念,形成自己学科的特色定义。这样做并不与“信息概念体”产生矛盾,只能使其更为充实,更加丰满。

注释:

①朱志尧等编著《信息世界》,北京出版社,1985年7月版。

②乔立恭《对信息与媒体的思考》,《电化教育研究》,1994年2期。

③禹柯夫主编《应用信息学引论》,中国铁道出版社,1995年版。

④邬昆、李琦著《哲学信息论导论》,陕西人民出版社,1987年6月版。

⑤ ⑥ ⑦沈骊天《系统信息控制科学原理》,南京大学出版社,1987年5月版。

⑧威尔伯·施拉姆等著,陈亮等译《传播学概论》,新华出版社,1984年版。

⑨张隆栋主编《大众传播学总论》,中国人民大学出版社,1993年版。

⑩徐耀魁著《大众传播学》,辽宁教育出版社,1990年版。

(11)南国农等编著《教育传播学》,高等教育出版社,1995年版。

吴也显主编《教学论新编》,教育科学出版社,1991年版。

张铁明著《教学信息论》,江苏教育出版社,1990年版。

(12)维纳著《控制论》,科学出版社,1963年版。

(13)申农《通讯的数学理论》,《信息论理论基础》,上海市科学技术编译馆编,1965年4月版。

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