信息論對現(xiàn)代社會(huì)的意義

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上淺談信息論對現(xiàn)代社會(huì)的意義一、 信息論的定義信息論是運(yùn)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法研究信息、信息熵、通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸、密碼學(xué)、數(shù)據(jù)壓縮等問題的應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科。信息論將信息的傳遞作為一種統(tǒng)計(jì)現(xiàn)象來考慮，給出了估算通信信道容量的方法。信息傳輸和信息壓縮是信息論研究中的兩大領(lǐng)域。這兩個(gè)方面又由信息傳輸定理、信源信道隔離定理相互聯(lián)系。從DVD到個(gè)人電腦，從衛(wèi)星通信到文件，在我們今天的生活中，信息幾乎在每個(gè)領(lǐng)域都扮演著重要角色。工程師克勞德·香農(nóng)于1948年奠定了信息論的基礎(chǔ)，他指出了通信的極限?；谶@一理論產(chǎn)生了數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、糾錯(cuò)技術(shù)等各種應(yīng)用技術(shù)，這些技術(shù)提高了數(shù)據(jù)傳

2、輸和存儲(chǔ)的效率。信息論將信息的傳遞作為一種統(tǒng)計(jì)現(xiàn)象來考慮，給出了估算通信信道容量的方法。信息傳輸和信息壓縮是信息論研究中的兩大領(lǐng)域。這兩個(gè)方面又由信息傳輸定理、信源信道隔離定理相互聯(lián)系。信息論被廣泛應(yīng)用在：編碼學(xué)、密碼學(xué)與密碼分析學(xué)、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)壓縮、檢測理論、估計(jì)理論、信息論第一定律、編輯詞條等方面。二、信息論對現(xiàn)代社會(huì)的影信息論對現(xiàn)代社會(huì)的影響是多方面的。首先, 在理論研究方面, 信息論所處的地位已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了香農(nóng)當(dāng)年所界定的“通信的數(shù)學(xué)理論”的范疇, 得到了不斷的擴(kuò)充和發(fā)展, 出現(xiàn)了語義信息、語法信息與語用信息等研究與信息的意義有關(guān)的學(xué)科, 以及面向智能研究的全信息理論 。如今, 信息已

3、成為與物質(zhì)、能量并列的宇宙中的三個(gè)基本要素, 世間萬物的發(fā)展變化可歸結(jié)為物質(zhì)、能量和信息的傳遞和轉(zhuǎn)化過程。另一方面, 在科學(xué)和技術(shù)高度發(fā)展的今天, 信息的概念也被滲透到許多不同的學(xué)科和領(lǐng)域, 深入到了社會(huì)生活的各個(gè)方面, 成為可與相對論和量子力學(xué)并駕齊驅(qū)的新一代邊緣交叉學(xué)科的重要組成部分。第二, 在技術(shù)應(yīng)用方面, 信息論為現(xiàn)代通信理論和技術(shù)的發(fā)展作出了不可磨滅的貢獻(xiàn), 信息科學(xué)與材料科學(xué)、能源科學(xué)一起已成為現(xiàn)代高新技術(shù)領(lǐng)域的三大關(guān)鍵技術(shù), 信息產(chǎn)業(yè)已是當(dāng)今社會(huì)中發(fā)展最快、效益最高、潛力最大、影響最廣的最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一。沒有信息論的指導(dǎo), 就不會(huì)有現(xiàn)代的無線電技術(shù), 電視接收系統(tǒng), 不會(huì)有現(xiàn)

4、代的移動(dòng)通信和衛(wèi)星導(dǎo)航、定位系統(tǒng), 更不會(huì)有“英特網(wǎng)”和“信息高速公路”的出現(xiàn), 而所有這些領(lǐng)域業(yè)已成為現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志。第三, 在社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域, 21 世紀(jì)人類社會(huì)將全面進(jìn)入信息時(shí)代, 智力、技術(shù)和信息已成為現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中不可缺少的重要資源。信息科學(xué)的迅速發(fā)展和信息高速公路的出現(xiàn), 使先進(jìn)的技術(shù)和信息能夠?yàn)椴煌瑖液兔褡逅褂? 有利于國際性的合作和交往的發(fā)展, 同時(shí)也為市場經(jīng)濟(jì)中資源的有效配置和利用提供了良好的社會(huì)環(huán)境, 避免了項(xiàng)目的重復(fù)建設(shè)和產(chǎn)品的盲目生產(chǎn)。企業(yè)充分利用互聯(lián)網(wǎng)上的有用信息和在互聯(lián)網(wǎng)上做廣告也為其利潤的增加和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展開辟了新的天地。信息科學(xué)的發(fā)展還促進(jìn)了各種信息

5、產(chǎn)業(yè)如光纖制造業(yè)、信息傳輸、交換設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)、計(jì)算機(jī)軟、硬件生產(chǎn)以及電信等行業(yè)的繁榮, 同時(shí)也帶動(dòng)了各種高科技企業(yè)及其它行業(yè)的發(fā)展, 知識(shí)和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)將代替勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)而成為當(dāng)今社會(huì)的“朝陽產(chǎn)業(yè)”。信息時(shí)代的信息將成為社會(huì)運(yùn)作的核心, 成為世界經(jīng)濟(jì)從工業(yè)化階段進(jìn)入信息化階段的標(biāo)志。電子商務(wù)的迅速崛起, 適應(yīng)了21 世紀(jì)全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展趨勢, 構(gòu)成了這個(gè)時(shí)代的新特征, 并在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長, 方便人們生活方面發(fā)揮出了巨大的作用。第四, 在個(gè)人生活方面, 互聯(lián)網(wǎng)將打破國界和地域的限制, 使整個(gè)世界聯(lián)為一體, 人們似乎生活在一個(gè)地球村中。信息的利用已不再是知識(shí)階層的特權(quán), 互聯(lián)網(wǎng)的普及將深刻地

6、改變?nèi)藗兩罘绞? 給人們的學(xué)習(xí)和生活帶來極大的便利, “居家購物”、“居家上班”、“居家上學(xué)”和“居家就醫(yī)”等已不再是遙遠(yuǎn)的未來。通過網(wǎng)絡(luò)快捷方便地獲取信息和知識(shí), 使得那些一時(shí)還無法進(jìn)入高校大門的人能方便地通過英特網(wǎng)免費(fèi)享受重點(diǎn)高校甚至國外高校提供的一流的課程和教育。第五, 在思維方式方面, 信息高速公路的開通和信息的快速傳遞將導(dǎo)致思維方式上的不斷更新。互聯(lián)網(wǎng)的開通大大加快了人們接受新思想、新信息的速度, 促進(jìn)了不同生活方式和思維模式的溶合, 使得那些原來遙不可及的事情變得唾手可得, 原來不可思議的新事物變得司空見慣, 原來不可接受的生活方式、思維模式和文化傳統(tǒng)變得爭相仿效。人們每天都能從

7、網(wǎng)絡(luò)上接受到大量的不同種類、具有不同文化特質(zhì)和民族風(fēng)格的信息, 通過對不同民族的優(yōu)良文化傳統(tǒng)和獨(dú)特的思維方式的學(xué)習(xí)和消化, 分析和綜合, 加快了人們思維方式的變革和更新, 促進(jìn)了新的思維模式的形成, 將人們從靜態(tài)思維轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)思維, 從局域性思維轉(zhuǎn)向全局性思維, 從封閉性思維轉(zhuǎn)向開放性思維, 從單向性思維轉(zhuǎn)向多向性思維。有利于全方位、多層次、多渠道地展開思維活動(dòng), 促進(jìn)跳躍性、聯(lián)想性、創(chuàng)造性的思維網(wǎng)絡(luò)的形成。所有這些對人類的文明和社會(huì)的進(jìn)步都將起到積極的促進(jìn)作用。然而, 技術(shù)是一把雙刃劍。在信息理論和信息網(wǎng)絡(luò)給人類帶來福音的同時(shí), 也帶來了一些問題和困惑。首先,信息網(wǎng)絡(luò)的建立和信息的快速傳遞為西

8、方大國霸權(quán)主義和強(qiáng)權(quán)政治的發(fā)展、腐朽觀念的傳播以及利用本國信息優(yōu)勢進(jìn)行“信息侵略”和文化滲透提供了有利條件,隨之而來的將是外國的價(jià)值觀念和思維方式及其政治、經(jīng)濟(jì)、法律制度對中國千百年來所形成的文化傳統(tǒng)造成沖擊和震蕩, 將會(huì)在一定程度上改變國人特別是青年一代的價(jià)值取向和思維方式, 從而對現(xiàn)行的政治構(gòu)架產(chǎn)生負(fù)面影響。這在客觀上加大了發(fā)展中國家與發(fā)達(dá)國家的貧富差距。貧富差距的拉大, 使一些人的心理失衡, 造成的結(jié)果是, 這些人會(huì)鋌而走險(xiǎn), 進(jìn)行搶劫、盜竊、詐騙等各種違法犯罪活動(dòng)。再次, 信息的濫開發(fā)將導(dǎo)致嚴(yán)重的信息污染現(xiàn)象, 而信息的濫用將導(dǎo)致對個(gè)人隱私權(quán)、名譽(yù)權(quán)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)侵犯, 這些都直接影響著社

9、會(huì)的穩(wěn)定和發(fā)展。 總之, 信息論的創(chuàng)立, 信息科學(xué)的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的開展有力地推動(dòng)了信息技術(shù)的進(jìn)步和信息全球化的進(jìn)程, 對人類社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高起到了不可磨滅的積極作用。與此同時(shí), 以信息技術(shù)為代表的高科技將更多地被犯罪分子所利用, 實(shí)施技術(shù)型、智能型犯罪, 特別是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、現(xiàn)代仿真技術(shù)等方面的現(xiàn)代化犯罪, 將增大社會(huì)危害性和偵查破案難度。三、我對信息論的認(rèn)識(shí) 人類社會(huì)的生存和發(fā)展，一時(shí)一刻都離不開接受信息、傳遞信息、處理信息和利用信息。物質(zhì)、能量、信息是物質(zhì)世界的三大支柱。信息是事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或存在方式的不確定性的描述。信息論研究的對象、目的和內(nèi)容

10、信息的基本度量 4.2 一般信息論研究從廣義的通信引出的基礎(chǔ)理論問題：Shannon信息論；Wiener的微弱信號(hào)檢測理論。微弱信號(hào)檢測又稱最佳接收研究是為了確保信息傳輸?shù)目煽啃?，研究如何從噪聲和干擾中接收信道傳輸?shù)男盘?hào)的理論。主要研究兩個(gè)方面的問題：從噪聲中去判決有用信號(hào)是否出現(xiàn)和從噪聲中去測量有用信號(hào)的參數(shù)。該理論應(yīng)用近代數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法來研究最佳接收的問題，系統(tǒng)和定量地綜合出存在噪聲和干擾時(shí)的最佳接收機(jī)結(jié)構(gòu)。除此之外，一般信息論的研究還包括：噪聲理論、信號(hào)濾波與預(yù)測、統(tǒng)計(jì)檢測與估計(jì)理論、調(diào)制理論、信號(hào)處理與信號(hào)設(shè)計(jì)理論等。可見它總結(jié)了Shannon 和Wiener以及其他學(xué)者的研究成果，是

11、廣義通信中客觀存在的問題的理論提升。4.3 廣義信息論無論是狹義信息論還是一般信息論，討論的都是客觀問題。然而從前面給出的例子可知，當(dāng)討論信息的作用、價(jià)值等問題時(shí)，必然涉及到主觀因素。廣義信息論研究包括所有與信息有關(guān)的領(lǐng)域，如：心理學(xué)，遺傳學(xué)，神經(jīng)生理學(xué)，語言學(xué)，社會(huì)學(xué)等。因此，有人對信息論的研究內(nèi)容進(jìn)行了重新界定，提出從應(yīng)用性、實(shí)效性、意義性或者從語法、語義、語用方面來研究信息，分別與事件出現(xiàn)的概率、含義及作用有關(guān)，其中意義性、語義、語用主要研究信息的意義和對信息的理解，即信息所涉及的主觀因素。廣義信息論從人們對信息特征的理解出發(fā)，從客觀和主觀兩個(gè)方面全面地研究信息的度量、獲取、傳輸、存儲(chǔ)、

12、加工處理、利用以及功用等，理論上說是最全面的信息理論，但由于主觀因素過于復(fù)雜，很多問題本身及其解釋尚無定論，或者受到人類知識(shí)水平的限制目前還得不到合理的解釋，因此廣義信息論目前還處于正在發(fā)展的階段。二、熵與互信息香農(nóng)被稱為是“信息論之父”。人們通常將香農(nóng)于1948年10月發(fā)表于貝爾系統(tǒng)技術(shù)學(xué)報(bào)上的論文A Mathematical Theory of Communication（通信的數(shù)學(xué)理論）作為現(xiàn)代信息論研究的開端。這一文章部分基于哈里·奈奎斯特和拉爾夫·哈特利先前的成果。在該文中，香農(nóng)給出了信息熵（以下簡稱為“熵”）的定義： H = - pilogpi 這一定義可以用來推算傳遞經(jīng)二進(jìn)制編碼后的原信息所需的信道帶寬。熵度量的是消息中所含的信息量，其中去除了由消息的固有結(jié)構(gòu)所決定的部分，比如，語言結(jié)構(gòu)的冗余性以及語言中字母、詞的使用頻度等統(tǒng)計(jì)特性。 信息論中熵的概念與物理學(xué)中的熱力學(xué)熵有著緊密的聯(lián)系。玻耳茲曼與吉布斯在統(tǒng)計(jì)物理學(xué)中對熵做了很多的工作。信息論中的熵也正是受之啟發(fā)。 互信息