什么是信息?

[拼音]：xinxi

[外文]：information

在信息论中，信息表征信源的不定度。信息论的研究对象是广义的通信系统。系统的始端是信源。它产生消息，而它所发出的信息即含于消息之中，所以，消息是信息的载体。如果某一信源只能产生一个消息，每次都产生这一消息，这个信源就没有不定度，它发出的信息量便等于零。在现实世界中不存在这样的信源。信源所产生的消息直接或经过发送机、信道、接收机，最后被传送给系统终端的接受者或信宿。发送机将信源所产生的消息一次或多次转换为适合于信道传输的信号，接收机按与发送机相逆的步骤，将接收到的信号转换为信宿所要求形式的消息。每经一个步骤，信息的载体改变一次。如果系统是完善的，并且未受到任何干扰，那么，每次传送到信宿的消息都是完全逼真的。对信宿来说，信源的不定度全被消除，因为在未收到消息前，信宿并不知道信源发什么消息，收到消息后就完全肯定了。这时，信宿所获得的信息量与信源的不定度相等。如果系统不完善，或者消息，或者信号在传输中受到干扰，就不能保证信宿所收到的消息完全与信源所发送的一一对应。这样，信源的不定度没有完全消除，信宿所获得的信息量是原有不定度与所余不定度的差。在信息论中虽然没有对信息作出明确的定义，但在确定信息量时，实际上已对这个学科内所研究的信息给出了定义。

在实际生活中消息的形式很多，它们可以是数字或字母序列、文章、声音、图像等，可以是时间离散的序列，也可以是时间连续的函数，但它们必然具有随机性或其他的不定性。在信息论中把这些不同形式的消息归纳为符号序列。信源由一个符号表（或集）组成，它按照一定的概率分布产生符号序列。消息有很多形式，所以对它们所含的信息应有一个统一的度量。C.E.仙农等人以消息的随机性（或概率性）为基础，舍去消息的语义，提出信息量的定义，建立了统一的度量方法。但是，信息论中所研究的信息是有局限性的。

然而，人们对信息却另有一些笼统的解释。例如，信息常被解释为由语言、文字或图画等表示的新闻、消息或情报；通过读书、受教育或其他方式所搜集的知识或学问、数据、事实、事件、行为；为了作出判决、计划或求解问题等所需要的资料等。实际上，这些都属于不同形式的消息，不过有些是经过有意识的处理，使它们内含的信息是信宿感兴趣的而已。

控制论的奠基人N.维纳曾说过：“信息是人们在适应客观世界，并使这种适应被客观世界感受的过程中与客观世界进行交换的内容的名称。”显然，所交换的仍然是作为信息载体的不同形式的消息或信号。

还有人认为不论消息的形式如何，它总是直接或间接描述客观世界的。信息可以定义为表征客体的变化或客体之间的相互差异或关系的东西，而作为载体的消息的形式是无关紧要的。变化可以是位置、大小、重量、形状、颜色、质量、生命等方面的变化。这些变化都可以称为广义的运动。差异不需要解释。两个或多个客体的关系也是多形式的，例如位置关系、大小关系、时间关系、结构关系、因果关系、主从关系等。差异与关系都是从比较中得出的。有时呈现在人们面前的客体只有一个，与它比较的可能就是人本身或存储在人头脑中的其他客体的特征。实际上在宇宙中找不到孤立而又绝对静止的客体，所以可以认为宇宙内到处都可能存在信息。

从信息的这些不同的定义可以看出，信息论中所研究的信息是有局限性的。在信息论的发展中人们对信息的概念作了许多推广。

即现代信息论所研究的信息。因为它不涉及语意，所以是一种客观信息。

1965年Z.A.札特将集推广为模糊集。集原指具有鲜明特征的元的总体，但它的概念常不如“美丽的花”、“高的人”等这些看起来含糊的概念更适用于实际生活。对于模糊集可以定义一个与集合论中示性函数相似的广义示性函数，它的值可取[0，1]实数区间的任何值；与某元对应的函数值越靠近1，这个元越属于这个集。广义示性函数在 [0，1]区间上具有不定性。这与随机事件的概率在[0，1]区间的不定性相似，从而在70年代初期在信息论中定义的信息量（概率性）被推广为模糊信息量。广义示性函数的值可以与人们的主观意识相联系，所以模糊信息可能是一种主观信息。

考虑由符号组成的消息的语义时的信息。语义不仅与所用的语法、语句结构有关，而且与信宿对于所用符号的主观感知有关，所以语义信息是一种主观信息。同时，对它尚不便于定量，又被认为是一种定性信息。

人类自诞生以来就开始利用信息，现代人们意识到信息对于人类生活与物质和能同样重要。但是对它的认识，特别是对作为重要信源的自然界如何产生信息等问题的认识还很不够，还有待于进一步研究。

参考文章

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