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关于信息定义的讨论.pdf

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上传者: 梦飞银河 2010-11-16 评分 5 0 173 24 786 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《关于信息定义的讨论pdf》,可适用于IT/计算机领域,主题内容包含第!卷第"期辽宁工程技术大学学报(社会科学版)#$!’$"())"年!月*$,$$,:(<$<=>:$)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!符等。

第!卷第"期辽宁工程技术大学学报(社会科学版)#$!’$"())"年!月*$,$$,:(<$<=>:$)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!())"关于信息定义的讨论朱月明潘一山孙可明(辽宁工程技术大学力学与工程科学系辽宁阜新("))))摘要:信息的定义在不同著作中都有不同的提法而且在特定的研究领域都具有说服力。随着时代的进步研究领域的拓展信息这个词的使用频率不断增加涉及的领域也不断扩大提出一个能适应更宽广研究领域更具说服力的定义是十分必要的。通过科学论证给出了信息的新定义并讨论了信号、信号处理、信息识别与信息获取的关系。关键词:信息的定义信号处理信息识别中图分类号:A()文献标识码:B文章编号:))CD"EF(())"))"D)))GD)"!"#$##"’("’()*,"’("’","’HIJDKLB’JD<’MDK(NO:$>=,<$,:PQ(")))R)#,)$,:>:$$$,K:$>,:>,:S$,T>:,O,O:>>U::>$OK:$,>:Q:$$:>>:S$,>“$,K:$”OO>,V>S>ST$,$,:,:$$KOS:S>:$$$,K:$$,>,:$$KK$>:S>,:>>::KBS>:$$$,K:$:,$:>$>:,:$$KK:>::$>$,K:$O:,>V>)#:$,K:$>:$KK:>::$收稿日期:())(D)CD(W作者简介:朱月明(EGXD)男黑龙江齐齐哈尔人辽宁工程技术大学力学与工程科学系副教授主要从事振动与噪声控制研究。在当代社会中信息这个词的使用越来越频繁而且普遍甚至人们把当今时代称之为“信息时代”。信息这个词是比较抽象的有关信息的概念及其数学模型的研究还在不断深入有关信息的定义也是一个值得进一步讨论的问题。已有信息的定义有关信息的定义最早可追溯至EGC年美国科学家维纳(’U,)的《控制论动物和机器中的通信与控制问题》一书中提出:“信息就是信息不是物质也不是能量”。后来他又提出了新的提法:“信息是人和外界互相作用的过程中互相交换的内容的名称”。EGC年信息论奠基人美国科学家山农(R=<$)在“通信的数学理论”一文中把信息定义为“熵的减少”即“能够用来消除不定性的东西”。EW年出版的前苏联学者别尔格(B!"#$)的《控制论的方法论观点》一书中指出:“信息作为自然界客观现象的一个方面是在整个世界、整个宇宙中无所不存在的”“经典物理学的物质、运动、能量、空间、时间等基本概念已不足以描述实在世界了人们在研究能量场(引力、电、磁场)的特点时也应考虑到这些场都是信息的负载者”。EW!年意大利学者朗格(A$)出版的《信息论:新趋势和未解决问题》一书中提出:“信息是事物之间的差异。而不是事物本身”。此外还有一种与申农定义类似的说法“凡是能从过去的事件中提取出来以指导未来的便是信息”。还有从纯客观角度把信息定义为“事物运动的状态和方式”等等。从以上各定义中可以总结出以下几点:信息不是物质也不是能量和场它与事物的运动和变化密切相关是客观事物变化所体现的内涵物质、能量包括场是信息的承载者。万方数据!信息与信号之间的关系如上所述信息本身不是物质不具有能量但信息的传输却依靠物质、能量、场作载体。通常可以把信号定义为:含有信息的载体称为信号("#$’)信息蕴涵于信号之中信息靠信号而传输。(信号处理与信息获取的关系人们对于具有单纯内涵的信号可以直接从信号转化为信息例如古代烽火人们观察到的光信号由于有预先的内涵则它表达的信息是“敌人来进攻了”而不是某地失火了。对于一些复杂的信号从原始信号中提出有用信息往往是很困难的。人们采取把原始信号加以变换处理等方式以降低提取有用信息的难度。这就是现代信号处理方法得以飞速发展的原因。例如一幅航拍的地貌照片由于气象等外界条件的影响使一些地貌特征表现不够理想人们经过数值化扫描的技术手段将其转化为数码图片经过计算机智能化处理后使其分辨率大大提高甚至可以把平面图象转化为模拟的立体图象从而大大提高了它的使用价值大大降低了对它的识别难度。从以上的例子可以看出信号处理技术和方法可以使原始信号中所包含的信息更明显地表现出来变得更容易识别。但是值得指出的是信号无论在处理前还是处理后仍然是信号而不是信息只不过它的表现形式发生了改变。对照上例处理前的图片是光信号处理后依然是光信号没有脱离物质、能量、场这个载体。所以还不是信息。信号处理与信息获取的关系是信号处理是能使信息的获取变得更直接更方便的手段和方法。)获得信息的必备条件一般来说获取信息需要三个基本要素即信息源、信道、信宿。信息源是以信号的形式发送信息的主体或观测、考察的对象。信道是指传送信号的通道或媒介。信宿是信息传送的对象。把信息传送到信宿的仍然是信号尽管在传输中可能进行过编码、译码、调制等各种形式的转换或信号处理但到达信宿的仍是信号而不是信息。只有当信宿具备相应的识别能力时信号才能转化为信息。例如两个人想交谈其中一个是一句中文都不懂的外国人一位是一句外语都不懂的中国人尽管双方都听到了对方的语言信号由于不具备对方语言的识别能力无法得到对方传来的信息。再如一个正常人和一位不能从对方口唇变化识别语言的聋哑人虽为信宿但依然无法了解对方的谈话内容。如果正常人把表达的内容加以信号处理用手语表示当对方具备手语识别能力时则会从对方发出的信号中获得信息。不妨再借助这样一个例子说明问题。一位文盲收到来信第一具备发信者(信息源)信件经邮递、传送具备信道交到收件人手中具备信宿但收件人(信宿)只能了解到来了一封信。至于这封信由何处发来谁发的信信中内容都将一无所知。这就说明信息源、信道、信宿是必要的但不具备识别能力的信宿只能使信号停留在信号水平而不能获得信息。因此获得信息的一个先决条件是具备信号识别能力。或者说识别能力是决定获取信息的多寡的重要条件。*有关信息的新定义由于诸多学者看待信息的视角不同研究领域的不同各自提出了在所研究领域内具有说服力的定义。随着科学的进步研究领域的不断扩展也要求信息的定义能够跟上时代的要求新的定义要涵盖所有领域也是很困难的。本文认为给信息下定义应该从信息的客观存在和主观获得两个方面来谈第一是信息的客观存在第二是主观获得。客观不存在信息主观将无从获取信息。无论客观存在的信息还是主观获取的信息都应称之为信息。定义客观存在的信息为“本源信息”它不因是否有关注者关注者是否能收到是否能识别而独立客观地存在。正如宇宙的生成自由落体运动在有地球生命之前就已存在它的信息通过信号一直在表现着、变化着不管是否有人去感知认识而存在着。把经主观努力而获取的信息称为“感知信息”它的获取首先要有“感”这感字含有感观和感观延伸的传感器的含义。“知”为了然知道领悟其中内容之意。只有将两者合为一体方能科学而全面地给信息一个新的定义。综合以上认识本文给信息的定义为:信息是客观事物运动和变化的内涵和对这个内涵经识别后所得到的内容的总称。它说明了本源信息来源于信息源“感知信息”产生于信宿的识别内容的关系。换句话说本源信息是“母”“感知信息”是“子”。定义中引用了内涵和内容两个词其中内涵具有事物内在、固有、客观存在的本质之意。它可能是多元的、隐藏的、深层的、微观的。而识别后所得的内容具有主观性可能是片面的、表层的、宏观的、单一的。这取于识别方法手段以及认知水准等因素。*第(期朱月明等:关于信息定义的讨论万方数据例如岩石试件作单向压缩实验经实验证明它将产生应力、应变、红外线场、电磁辐射、声发射等一系列变化当做了某一种单一实验仅仅能获得信息源所包含的内涵的某一个方面的内容。若令“本源信息”实际值为!令“感知信息”实际值为"则它们在数学上可表达为:!!"或""!这个关系与信息与熵的守恒定律是吻合的。即#!$"#$’或#!$"$()*"#()*式中#信息熵实际值$信息实际值#()*系统信息熵最大可能值$()*系统信息的最大可能值根据这一守恒定律可以得到对系统观测前后的熵与信息的关系$"$()*#式中$对系统观测后所得到的信息#()*系统的原始熵#观测后系统仍具有不确定性所具有的熵。即表示观测后所得的信息将小于等于系统所具有的信息即$"()*。,信息量与信息获取量的关系信息传递速度和信息量的大小是当代人们对信息极为关注的两大内容由于网络技术的进步在世界广大区域都已构成了“高速信息公路网”。使得信息的传输更方便、更快捷。由于传输速度的提高也带动了信息量的快速增长这里又有一个值得注意的问题那就是信息量的成倍增长是否会使信息获取量成倍增长的问题也就是输入信息量与信息获取量之间存在何种关系与哪些因素有关的问题。输入信息量与信息获取量之间的关系不是一个线性关系而是一种多因素、多元化的极复杂的非线性关系。这两者的关系既取决于信息发送者的信息表达方式也取决于信息接受者的状态。由于相互关系的复杂性暂时排除发送信息表达等因素的影响只就信息接受者对发送的信息总量吸收的来谈一谈有关信息量与信息获取量之间的关系。对于信息接受者来说其获取信息量的多寡取决于两方面的因素其一是客观条件。其二是主观因素。客观条件主要是指客观和硬件条件。现以对某一事物的观测而言外界温度、湿度、噪声干扰程度等。硬件条件指仪器设备的精度、分辨率、可靠性等。主观因素主要分为生理、心理因素和信息识别能力两个主要因素。其中生理心理因素主要指信息接受者因疾病、疲劳、情绪波动等诸因素影响对该信息的关注程度。信息识别能力主要是指其现有的知识结构对该信息的识别存在不同程度的缺陷导致不能顺利地接受信息而影响信息量的获取。若设($)为信息获取状态函数$为输入信息总量$’为获取信息总量则具有如下关系式:$"$($)其中($)是包括主客观因素在内的多元、多因素的函数。至于非线性关系由于主客观因素的影响在某些条件下而产生突变也就是人们常说的“听君一席话胜读十年书”“茅塞顿开”等即所谓的“灵感”骤然出现对信息接受者产生极大的震撼产生认识上的飞跃使信息获取量骤然增加。结论信息定义包含“本源信息”、“感知信息”两部分信号是获取信息的必要素材信号处理是改变信号表达方式的手段和方法有利于降低识别难度经识别后所得到的信息总量小于等于“本源信息”总量识别能力决定获取信息量的多寡。参考文献:[]卢文祥杜润生工程测试与信息处理[]武汉:华中理工大学出版社[]卢文祥杜润生机械工程测试、信息、信号分析[]武汉:华中理工大学出版社[]屈梁生何正嘉机械故障诊断学[]上海:上海科学技术出版社[]藤田宏一魏鸿骏译基础信息论[]北京:国防工业出版社[责任编校:张小波],辽宁工程技术大学学报(社会科学版)第卷万方数据关于信息定义的讨论作者:朱月明潘一山孙可明作者单位:辽宁工程技术大学,力学与工程科学系,辽宁,阜新,刊名:辽宁工程技术大学学报(社会科学版)英文刊名:JOURNALOFLIAONINGTECHNICALUNIVERSITY(SOCIALSCIENCEEDITION)年卷(期):()被引用次数:次参考文献(条)卢文祥杜润生工程测试与信息处理卢文祥杜润生机械工程测试、信息、信号分析屈梁生何正嘉机械故障诊断学藤田宏一魏鸿骏基础信息论相似文献(条)期刊论文李立张燕平LILiZHANGYanping粗糙集中基于信息量的决策表属性约简算法安庆师范学院学报(自然科学版),()高效的属性约简算法是粗糙集理论应用于知识发现的基础,要在令人可接受的时间内获得约简的通常做法是基于启发式的约简方法本文提出了决策表中决策属性集相对条件属性集的条件信息量的概念,同时用知识的条件信息量定义了属性的重要性,在此基础上,提出了一种新的基于信息量的属性约简算法,该算法的时间复杂度为O(|C||U|),通过实例分析,表明该算法是有效的引证文献(条)孙晓明张文娟对信息涵义的再认识期刊论文情报科学()陈雪信息的通用定义探讨期刊论文情报探索()杨小华关于信息和情报的哲学思考期刊论文农业图书情报学刊()杨小华试论高校研究生的信息商培养期刊论文农业图书情报学刊()朱月明朱云信息量与信息获取量的关系期刊论文辽宁工程技术大学学报(社会科学版)()本文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