1.1 信息

我們先來研究一下信息的含義與特征。

1.1.1 信息的含義

信息是人們當(dāng)前經(jīng)常聽到和使用的一個概念和名詞。在日常生活中，上下班和出行需要了解氣象信息和交通信息，操作生產(chǎn)設(shè)備需要了解機(jī)器和原料信息，購買物品需要了解市場信息，求職需要了解就業(yè)信息。至于書刊報紙中的文字圖表，廣播、電視中的聲音圖像和互聯(lián)網(wǎng)上的網(wǎng)頁，都無時無刻不在傳播信息。但是如果問到信息究竟是什么，倒一時難以得到一個統(tǒng)一而明確的答案。

比較一般的理解，信息是消息的意思。中國古代《三國志》書中就有“正數(shù)欲來，信息甚大”的記載，唐代就有“夢斷美人沉信息，目穿長路倚樓臺”的詩句，這是最早在文字記載中出現(xiàn)的信息詞語，其含義就是消息。在日常生活中，信息還常常被理解為數(shù)據(jù)、信號、新聞、情報、文檔等的同義語。從科學(xué)概念來看，不同學(xué)科從不同側(cè)面給信息下了不同的定義。同時由于信息的重要性和地位不斷提高，人們對信息的認(rèn)識也在不斷加深，信息的含義也在不斷發(fā)展，現(xiàn)在還很難得到一個眾所公認(rèn)的定義。

中國著名的信息科學(xué)專家鐘義信曾經(jīng)提出[1, 2]，從信息的本質(zhì)來說（也就是從哲學(xué)的本體論層次來說）：信息是事物存在方式或運動狀態(tài)以及這種方式和狀態(tài)的自我表述。這是一個比較有普遍意義的定義。它表明只要事物存在并且運動，就有信息存在。這里所謂事物，既包括物質(zhì)實體，也包括精神世界。所要表述的既有事物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，也有它和外部的聯(lián)系。例如，對一臺計算機(jī)，有關(guān)它的信息既有它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，也有它和外部的鏈接。對一個組織（如企業(yè)）也是既有組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息存在，也有它與外界的聯(lián)系信息存在。所謂自我表述，就是說不論信息是不是被某種主體所感知，它總是客觀存在而向外界輸出的。

從信息的可感知角度（也就是從哲學(xué)的認(rèn)識論層次）來看：信息是主體所感知或所表述的關(guān)于該事物的運動狀態(tài)及其變化方式，包括這種狀態(tài)或方式的形式、含義和效用。這里所說的主體，可以是人、生物或機(jī)器（狹義的主體僅指人）。主體所感知是外部世界向主體輸入的信息，而主體所表述的事物運動狀態(tài)及其變化方式，則是主體向外部世界輸出的信息。由于引入了主體，而主體具有感覺能力、理解能力和目的性。因此主體只有真正掌握事物在認(rèn)識論層次的信息，才能做出正確的判斷和決策。同時因為人們研究信息總是希望信息為人類服務(wù)，所以與主體相聯(lián)系的認(rèn)識論層次的信息，將受到特別的關(guān)注。

前面曾經(jīng)說到，信息常被理解為消息、情報、數(shù)據(jù)、信號、新聞、文檔等的同義語，信息確實與這些名詞概念有聯(lián)系，但還是有一定的區(qū)別。

對于消息來說，它是信息的反映形式，或者說消息是帶有一定外殼的信息，信息是消息的實質(zhì)內(nèi)容。

情報是有目的、有時效的關(guān)于人和事的報道或資料，如科技情報，其中包含了科學(xué)技術(shù)信息。可以說所有的情報都是信息（因此在有些場合科技情報已經(jīng)改稱為科技信息了），但是不能說所有的信息都是情報。文獻(xiàn)、檔案和新聞等也都是如此。

至于信息與信號的關(guān)系，可以說信號是信息的載體，而信息是信號中包含的內(nèi)容。

通常所說的數(shù)據(jù)，有些是以數(shù)字形式表示的信息。由于數(shù)字式電子計算機(jī)的廣泛應(yīng)用，許多信息都是以數(shù)字形式存儲和處理的，所以往往在日常談話涉及計算機(jī)時說到的數(shù)據(jù)，有一些實際上已經(jīng)是以數(shù)字形式表示的信息了。但是從科學(xué)意義上來說，數(shù)據(jù)與信息還是有原則區(qū)別的。這一點本書在后面還要談到。

1.1.2 信息的特征

為了深化對信息的理解，我們來研究一下信息的某些基本特征[1, 2]。

信息來源于物質(zhì)，但不是物質(zhì)本身。它從物質(zhì)的運動中產(chǎn)生，又可以脫離源物質(zhì)而寄生于其他物質(zhì)（媒體），相對獨立存在。

信息也來源于精神世界，但又不限于精神領(lǐng)域。信息既然是主體的感知或表述，當(dāng)然是包含像思想、情緒、意志等精神領(lǐng)域中的東西。但是信息還可能產(chǎn)生于物質(zhì)客體（如氣候等自然現(xiàn)象），所以說不限于精神領(lǐng)域。

信息與能量息息相關(guān)，但又與能量有質(zhì)的區(qū)別。信息與能量都與實物的運動有關(guān)，都是事物運動的狀態(tài)函數(shù)。傳輸和處理信息需要能量的支持，而能量的轉(zhuǎn)換與利用需要信息來引導(dǎo)，所以兩者關(guān)系密切。但是兩者在質(zhì)的方面的區(qū)別反映在能量提供的是動力來源，做工的本領(lǐng)，而信息提供的是運動狀態(tài)和對物質(zhì)與能量運動的指引。控制論的創(chuàng)始人維納曾經(jīng)說過：“信息就是信息，既不是物質(zhì)，又不是能量”[3]。信息和物質(zhì)、能量是支撐人類社會發(fā)展的三種最基本的資源，也是科學(xué)技術(shù)中的三個最基本的概念。

信息可以提煉成知識，但信息本身不等于知識。信息雖然可以告訴人們事物運動的狀態(tài)是什么，以及狀態(tài)會以什么方式改變，但不具有普遍抽象的品質(zhì)。只有經(jīng)過積累、抽象提煉，具有更加普遍、深刻與抽象的品格，才能形成知識。關(guān)于信息與知識的關(guān)系，本書后面還要詳細(xì)討論。

信息是具體的，可以被主體（人、生物、機(jī)器）所感知、提取和識別，可以被傳遞、存儲、變換、處理、顯示、檢索和利用。任何人和其他生物的感覺器官以及機(jī)器的感受裝置，都是為了感知信息的，人的神經(jīng)系統(tǒng)和機(jī)器的信息處理系統(tǒng)，就是用于處理信息的。正是這種處理，使得信息更加豐富，更有實際用途。

信息可以被復(fù)制，可以共享。由于信息可以脫離源事物而相對獨立地存在，并附著于其他載體，所以可以無限制被復(fù)制、傳播或分配給許多用戶共享。物質(zhì)和能量不能被共享，被一個主體占有就不能被另一個主體占有；而信息則不然，可被許多主體共同占有共享。