“信息”是信息技術(shù)課的核心和基本概念,它無處不在,我們時(shí)刻感受著它。但正應(yīng)了那句老話,越是熟悉的事物,越難以給出統(tǒng)一的定義。“信息已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)一個(gè)最基本、最重要的概念。盡管人們時(shí)時(shí)處處接觸信息,用到信息,但是究竟什么是信息,卻很難有一個(gè)十分確切而又簡(jiǎn)明的說法。人們從不同的角度給信息提出了各種定義和說法,但是至今還沒有一個(gè)公認(rèn)的定義?!保ㄕ憬贪娼滩牡?頁)“關(guān)于‘信息’,目前還沒有一種被各方面都認(rèn)可的權(quán)威性定義,不同的領(lǐng)域、不同的人群和不同的組織從不同的角度對(duì)信息有著不同的認(rèn)識(shí)?!保ǖ貓D版教材第2頁)有些西方學(xué)者甚至認(rèn)為,信息是不可定義的。正基于此,高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)信息概念部分的要求是,“描述信息的基本特征”。通過學(xué)生對(duì)信息的感性認(rèn)識(shí)來感受信息,不強(qiáng)求對(duì)信息概念一致性的掌握,這可以說是一種明智的做法。
但是,自信息概念提出以來,國內(nèi)外就有不少人致力于統(tǒng)一信息概念的構(gòu)建。在針對(duì)信息概念研究的不算長的歷史上,都有哪些對(duì)于統(tǒng)一信息概念所作的努力呢?統(tǒng)一的信息概念存在嗎?為什么信息概念難于統(tǒng)一呢?以下我們就來一起探詢這些問題的答案。
香農(nóng)的忠告
雖然信息自古有之,一直在我們身邊。但是真正從科學(xué)意義上對(duì)信息進(jìn)行研究不過是上個(gè)世紀(jì)的事情。1948年,美國數(shù)學(xué)家香農(nóng)(1916~2001)的著名論文《通信的數(shù)學(xué)原理》問世,文章從通信工程的角度對(duì)信息作了理論探討,這是有史以來對(duì)信息作出的最早的定量的科學(xué)研究。他認(rèn)為信息是“用來消除不確定性的東西”,并引入“熵”的概念,來計(jì)量信息量。香農(nóng)由此開創(chuàng)出信息論,成為對(duì)20世紀(jì)科學(xué)發(fā)展影響重大的“三論”之一。
那么香農(nóng)的信息概念是一個(gè)統(tǒng)一的概念嗎?應(yīng)該看到,香農(nóng)的信息概念主要來自通信領(lǐng)域,其實(shí)將香農(nóng)的理論稱為“信息論”,不如稱為“通信論”更為準(zhǔn)確。在通信領(lǐng)域以外,香農(nóng)概念不能廣泛成立,其概念可以看成一種典型的狹義信息概念。
作為一位令人尊敬、學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)家,香農(nóng)本人曾多次清晰地闡明了這一點(diǎn)。在IEEE Transactions on Information Theory上發(fā)表的文章里,他說:“近幾年來,信息論簡(jiǎn)直成了最時(shí)髦的學(xué)科。它本來只是通信工程師的一種技術(shù)工具,現(xiàn)在卻無論在普通雜志還是科學(xué)刊物都占據(jù)了重要的地位……結(jié)果,它已經(jīng)名過其實(shí)……這種聲譽(yù)孕育著一種危險(xiǎn)。誠然,在理解和探討通信問題的本質(zhì)方面,信息論是一種有力的工具,而且它的重要意義還將與日俱增。但它肯定不是通信工作者的萬靈藥;而對(duì)于其他人,則更是如此。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,一次就能打開全部自然奧秘這種事情是不可能的。否則,一旦人們發(fā)現(xiàn)僅僅使用幾個(gè)像信息、熵、冗余度這樣一些動(dòng)人詞匯并不能解決問題的時(shí)候,就會(huì)灰心失望,那種人為的繁榮就會(huì)在一夜之間崩潰……信息論的基本結(jié)果都針對(duì)某些非常特殊的問題……”香農(nóng)創(chuàng)立了信息論,同時(shí)展現(xiàn)了他實(shí)事求是的科學(xué)道德。但是他的忠告卻在很長一段時(shí)間內(nèi)沒有為人們所理解。
英雄史詩
香農(nóng)的信息概念并非統(tǒng)一的信息概念,只是狹義的信息概念,在香農(nóng)一再忠告大家的同時(shí),一位經(jīng)濟(jì)學(xué)家也開始了探索統(tǒng)一信息概念的步伐。
美國普林斯頓大學(xué)的馬克魯普(1902~1983)是第一位探索統(tǒng)一信息概念的學(xué)者,作為一位經(jīng)濟(jì)學(xué)家,他在20世紀(jì)50年代就注意到信息對(duì)產(chǎn)業(yè)的影響越來越大。20世紀(jì)70年代,他計(jì)劃寫一部著作,討論信息對(duì)美國產(chǎn)業(yè)的影響。而當(dāng)馬克魯普寫作這本著作時(shí),他卻被一個(gè)最基本的問題所困擾:信息究竟是什么?從此,他全力探索各學(xué)科領(lǐng)域中信息的概念。按照他的統(tǒng)計(jì),當(dāng)時(shí)涉及信息問題的學(xué)科已經(jīng)有38門,然而,在閱讀了大量有關(guān)信息的研究著作之后,他對(duì)這些學(xué)科是否是真正的信息學(xué)科產(chǎn)生了懷疑。于是,他說服了來自美國和加拿大的39位學(xué)者和他一起撰寫了57篇文章,整理后以“信息研究:學(xué)科間的訊息”為題于1983年出版。遺憾的是,此時(shí)馬克魯普已經(jīng)病逝,沒能見到這部書的問世。心理學(xué)家米勒曾經(jīng)用“英雄史詩”一詞來贊譽(yù)馬克魯普的這部謝世之作。這部著作也成為了信息問題研究歷史上的一部珍品。
馬克魯普的研究表明了,尚不存在統(tǒng)一的信息概念。那么,人們停止探索的腳步了嗎,為什么信息的概念難于統(tǒng)一呢?
卡普羅三難困境
隨著信息對(duì)人們生活的影響日益擴(kuò)大,科學(xué)家們對(duì)于信息的研究也投入了更多的熱情與精力。1994年,在德國科特布斯舉行了一次關(guān)于信息科學(xué)基礎(chǔ)問題的研討會(huì)。會(huì)議上首次提出統(tǒng)一信息這個(gè)概念。科特布斯技術(shù)大學(xué)的肯沃奇和雅克畢認(rèn)為:“信息概念要冒著失去一致性的危險(xiǎn),盡管這個(gè)危險(xiǎn)存在,我們還是不要放過理解這個(gè)新概念的機(jī)會(huì)?!?br/> 同年,第一次世界信息科學(xué)基礎(chǔ)大會(huì)在西班牙薩拉戈薩舉行。會(huì)議上,奧地利學(xué)者弗雷斯奈爾和霍基奇奈爾正式提出了“統(tǒng)一信息理論”(Unified Theory of Information,簡(jiǎn)稱UTI)。在這個(gè)理論的路線圖中,關(guān)鍵一步就是提出有說服力的統(tǒng)一信息概念,以此作為統(tǒng)一信息理論的基礎(chǔ)。
但是,僅僅過了兩年,1996年,當(dāng)?shù)诙问澜缧畔⒖茖W(xué)基礎(chǔ)大會(huì)在維也納舉行的時(shí)候,構(gòu)造統(tǒng)一信息理論的設(shè)想就遭遇了當(dāng)頭棒喝。在這次會(huì)議上,德國斯圖亞特大學(xué)哲學(xué)研究所的卡普羅和弗雷斯奈爾、霍基奇奈爾就統(tǒng)一信息理論展開了一次對(duì)話。后來這些對(duì)話被收錄在那篇著名的文獻(xiàn)《統(tǒng)一信息理論是否可行:三人談》中,其中就包括了卡普羅對(duì)信息概念進(jìn)行考察后提出的“卡普羅三難困境(Capurro’s Trilemma)”。
卡普羅三難困境認(rèn)為:所有不同的信息概念都可以歸納到下列情形之一:①每一個(gè)概念實(shí)際上是一回事;②僅僅在某些方面是相似的;③在每種情況下都是不同的??ㄆ樟_三難困境指出了,統(tǒng)一信息概念是統(tǒng)一信息理論的前提,要想建立統(tǒng)一的信息概念,就必須克服不同學(xué)科間所使用的信息概念的差異性問題。
時(shí)隔9年后,第三次信息科學(xué)基礎(chǔ)大會(huì)于2005年在巴黎舉行,此時(shí)距統(tǒng)一信息理論提出已經(jīng)11年了。包括當(dāng)年統(tǒng)一信息理論的提出者在內(nèi)的很多學(xué)者都不得不承認(rèn),構(gòu)建統(tǒng)一信息概念與理論的道路還非常艱難、遙遠(yuǎn),目前人們還沒有窺見其中的真理與奧秘。
存在統(tǒng)一的信息概念嗎
為什么信息概念難于統(tǒng)一呢?我國學(xué)者閆學(xué)杉?xì)w納了建立統(tǒng)一信息概念與理論需要克服的四大困難:①信息的類型問題;②信息的本質(zhì)問題;③信息的含義問題;④信息的計(jì)量問題。而這些問題又是糾纏在一起的,回答一個(gè)問題可能要以另一個(gè)問題的解決為前提。
目前,國內(nèi)外很多學(xué)者已經(jīng)放棄了統(tǒng)一信息概念的構(gòu)建,但也有一些學(xué)者仍然執(zhí)著于統(tǒng)一信息概念的研究。至于本文的標(biāo)題“存在統(tǒng)一的信息概念嗎”雖然現(xiàn)在仍然是個(gè)無法回答的問題,但我們希望在不久的將來,能夠探詢到它的奧秘。
1948年,控制論創(chuàng)始人維納(1894~1964)出版了《控制論》一書,他在書中不失滑稽地說:“信息就是信息,不是物質(zhì)也不是能量?!被蛟S,這句話中當(dāng)真蘊(yùn)涵著關(guān)于信息概念的樸素真理呢。