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[中图分类号]G201 [文献标识码]A [文章编号]1007-6425(2002)03-0142-04
信息是一个争论颇多的尚无定论的概念,但又是一个对许多研究领域,包括自然科学和社会科学领域,都有着十分重要意义的概念。在教学中,由于各学科对信息的定义不完全相同,这就给教学带来了困难。为了把握好信息概念,有必要对众多的信息概念进行梳理,并找出它们之间的内在联系,这是一个理论探讨问题,也是一个的教学难点问题。
一、学科信息概念及评析
当今的社会是信息社会,信息已渗透到了各个学科领域,并在一定程度上推动了一些新兴学科的发展。各学科对信息概念都根据本学科的特点做了解释。在这里我们暂称之为学科信息概念。下面就以教学实践中用到的有关通信、传播、教育等学科涉及的信息概念为例进行分析。
(一)通信领域中的信息概念
信息与传播系设置的电子技术、电视原理、卫星与有线电视系统、计算机原理等课程中用到的信息概念,属于通信理论中的信息概念。通信理论是最早应用信息概念的学科,一般都引用申农和维纳对信息的定义,属于狭义信息论的范畴。狭义信息论是美国贝尔电话研究所的数学家申农于1948年创立的,它是研究在通信系统中普遍存在的信息传递以及如何提高信息传输系统有效性和可靠性的一门通信理论。申农认为,信息是运动着事物的“不确定性”的东西;同时还给出了详尽的数学描述。[1](P7-11 )申农对信息的定义说明在传输信息时若接收者能完全知道所传输的内容,就会感到没有得到什么信息;反之,若传输的内容使其感到十分意外时,就会感到得到很多信息。即解除的“不确定性”越大,得到的信息量就越多。信息具有消除不确定性的功能,它的作用是消除信宿(即受传者)的某些不确定性。通讯的目的就是使信源发出的信息能被信宿所接收。
申农的信息理论初步解决了从信宿提取由信源发出来的信息的技术问题,并提出了充分利用信道容量,在有限的信道中以最大速率传递最大信息量的基本途径。这正是通信系统研究信息的重点。
差不多与申农同时,维纳在1948年发表了著作《控制论》,从控制论的角度研究了信息问题,把信息概念在狭义信息概念的基础上进行了延伸,认为信息不仅是通信领域研究的对象,而且与控制系统有密切联系。维纳的控制理论受到大众传播学者的重视,因为系统的图解模式中的“控制”、“反馈”等概念可以被利用来描述、解释大众传播中的某些现象。
维纳认为:“一个系统中的信息量是它的组织化程度的度量,一个系统的熵就是它的无组织化程度的度量”,因此“这正好是一个负数”[2](P11)。“熵”原来是统计热力学中的概念,它表示系统中存在的某种无序状态程度的量,而“负熵”则被认为是系统组织化程度(或有序性)的量。这样就把信息概念推广到一切组织系统中。
狭义信息论和控制理论认为:“信息是现实世界现象之间内部建立联系的特殊形式,是系统确定程度(组织或有序程度)的标记。 ”[2](P13)“负熵”与“确定程度”的实质是一样的。 在通信及控制论中讲信息时,就是通过一系列的数学描述来计算系统的“负熵”,即计算“不确定程度”。
(二)传播领域中的信息概念
在传播领域中,对信息概念的解释也是各种各样的,但大多数还是引用申农的狭义信息论的定义,即“凡是在一定情况下能减少不确定性的任何事物都叫信息”[3](P202)。 大众传播学家施拉姆等人认识到申农对信息定义的局限性,认为“直接运用数学方法是有局限性的,因为人类信息领域不象数学和电学那么简单……”。[3](P206 )为弥补定义的缺陷,施拉姆还认为:信息就是“传播材料”或“传播内容”。[3 ]由此看出施拉姆已经察觉到人文科学与通信理论对信息的定义应该有不同的解释。这种不同的解释应是由各自学科的特点和实用价值所决定的。我国学者对信息概念的解释一般是指传播的内容,即“信息意为消息、情报、知识、资料、数据等”[3](P204), “信息是具有意义的消息、事实或知识。”(《英汉大众传播辞典》),“信息论是指用符号传送的报道,报道的内容是接收符号者预先不知道的。”(《现代汉语词典》)。当然也有的学者从哲学信息概念上引伸出“信息是物质运动的一种反映”[4](P145)的定义。
(三)教育领域中的信息概念
在教育信息论、教育系统论、教育控制论、教育传播学、教学论、教育技术学等教育学科中,对信息的定义多数仍然是引用申农的狭义信息论的内容,即“凡是在一种情况能减少不确定性的任何事物都叫信息。”[5](P166 )也有引自维纳指出的“信息是人和外界相互联系的名称”,[5](P165 )还有从哲学角度讲的“信息是事物运动状态的一种反映,”[5](P165 )因为引用这些定义后还不能圆满地解释本学科的特殊情况,所以完整地说:“教育信息是指教学过程中师生双方相互交流内容中介的总称。”[5](P167)
从以上可以看出,各学科都引用了申农、维纳对信息概念的解释,同时每个学科还都结合本学科的特点,为适合某个领域实用的需要又都做了相应地补充,因而出现了众多的学科信息概念。
(四)对在非通讯学科中引入狭义信息论概念的评析
在众多的学科中,凡涉及信息概念时,都有引用狭义信息论的创立者申农和控制论的创立者维纳对信息定义的有关内容。但在教学中却发现用这样的定义很难向学生解释清楚,总觉得有不得要领或者说半生不熟的感觉。在通信领域中感到是清楚的,但用到人文学科中就感到不那么“清楚”,所以有必要再讨论一下。
在教科书中常引用的申农狭义信息概念的定义,它实质为:
信息量=收到信息后解除的不确定程度
申农和维纳还成功地推导出了计算随机事件的不确定程度(即随机事件的熵)的公式,也就是计算信息量的公式[1](P10)
式中:H(X)为集合X的熵,即每则消息的平均信息量;K为波尔兹曼常数;Pi为先验概率。这个公式用文字表述即为:信息量等于可能性选择的概率的对数。
显然,狭义信息论所研究的是信息的量化,因而只是对“信息量”作了定义,并没有对信息概念做出任何严格的解释。这一定义说明的是信息量的多少,并没有说明“信息”是什么。正如5 度电没有说明电的本质一样。因此在非通信学科中用信息的“量”来说明信息概念或信息本质是不妥当的,这就是为什么在教学中遇到这样的问题时难以向学生解释清楚的主要原因。当然,这条定义也包含着这样的意思,即在通信中信息的作用就是消除某些情况下事物的不确定程度。然而信息的某种作用与信息的本质也不是一回事,就像电可用来照明,但照明不是电的本质一样。即使是这样,在非通信学科中用它来说明信息的作用也是有局限性的,例如在教育领域中,教育信息有知识性信息、教育性信息、控制性信息、反馈性信息、干扰性信息等多种,其作用就不光有消除不确定程度一种。显而易见,还有其他方面的作用。对于语言来说,人类通过语言表述的主观信息比起那些适合用通讯技术传输的客观信息要复杂得多,例如对于人的语言中的语调、眼神等体态语传递的信息,申农理论是无法解释的。另外,信源发出信息后,对不同的接受者、使用者,其效用或价值是不相同的。同样的信息对于不同的对象,在不同的时间、地点和条件下,其价值可以不同甚至完全不同。这些对大众传播中的效果分析和功能研究无疑都具有重要的意义。显然,用狭义信息论的定义也是无法解释的。
众所周知,申农是数学家,维纳是技术专家,他们从通信理论以及控制理论的角度关心“信息量”和“信息的传输”以及保障“信息畅通”比“信息概念”更为重要,更能解决通信及控制中的具体问题。所以他们把信息量和信息的作用当作信息概念是很实用的。对其他学科来讲,各学科都有自己研究对象和研究重点,就不应该把狭义信息论的概念直接引用到该学科中去。
二、哲学中的信息概念
目前哲学界对信息的概念也没有一个统一的定义。不同论著中叙述的文字上有差异,但基本内容还是一致的。例如:“信息是泛宇宙存在着的一切事物的状态和多样性,它不依赖于是否被接受、反映而存在。”[3](P206)“信息是物质运动的一种存在形式, 它是以物质的属性或运动状态为内容,是物质运动的一种反映,它的传播或储存借助一定的物质作载体。”[4](P145 )从哲学中对信息概念表述的各种含义分析,我们可以得出以下几点结论:
信息不是物质存在方式和运动状态本身,而是物质存在方式和运动状态属性的自身显示。
所有的信息都是以事物自身的发展变化过程中的性质以及和其他事物的性质的差异为基础的。没有事物的发展变化或事物之间的性质差别,就没有信息。
事物或物质的存在方式和运动状态饲信息赖以存在的基础。如果没有它们就无信息可言。
信息的传播和储存借助一定的物质作载体。信息是联接主观世界和客观世界的桥梁和纽带。
哲学信息概念较为抽象,不直观。向学生阐述上述基本概念及结论后仍显得概念不“鲜明”,有些呆板,因而还应结合哲学上把信息划分的三种形态[6](P271)再做进一步地解释。
1.自在信息。哲学上把物质世界自我显示的信息称为自在信息。物质世界是很深奥的,这种自在信息在物质世界是普遍存在的。
2.自为信息。哲学上把人类对于物质世界自我显示的信息进行表征的结果称为“自为信息”。
3.再生信息。哲学上把人类在不断的认识自然、改造自然过程中通过思维对“自为信息”进行加工创造后得出的信息称为“再生信息”。它是人类通过思维活动对“自为信息”进行改造的过程中创造的新形态的信息。
在物质世界的运动和相互作用中永恒地存在和产生着无穷无尽的“自在信息”。这对具有感知本能的人来说就有了无穷无尽的信息本源。人类通过认识自然和改造自然的实践,不断加深对自然界的认识,不断深化对自然界存在的“自在信息”的认识,并通过感知和思维等活动表征和加工着“自在信息”,于是就源源不断地产生着“自为信息”和“再生信息”。为了便于加工、贮存、传递、变换各种信息,人们创造了各种语言、文字、符号、数字、信号、图像等载体,这些载体的不同组合就产生了研究自然、研究社会的种种学科。所以在各学科中信息概念有差异,但并不存在谁正确与否的问题,众说纷纭的意义只不过是对该学科信息表现形式的揭示。
三、从系统观来看信息概念
在人类的生活中有形形色色的信息形式,在众多的学科中又有众多的学科信息概念。在这些信息形式、信息概念的基础上经过抽象、概括就形成了哲学信息概念。要从众多的信息概念中梳理出个头绪来,我们可以从两个方面着手,一个是用“全息”的观点,所谓“全息”是指“事物整体上的任何一部分或母系统中的任何一个子系统,都包含着整体或母系统的全部信息。”[7](P15)例如马克思在《资本论》中通过对商品这一“单细胞”的分析,揭示了资本主义社会的各种矛盾。即由部分研究自然界;也可以用系统论的观点来研究,在系统论中,认为“系统就是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机体”。[8](P5)这就是从系统观来描述自然界。 用这两种方法来梳理众多的信息概念结果是一样的。根据全息观和系统观,我们把哲学信息概念、学科信息概念等看做一个相互联系,相互依存的统一体,众多的信息概念组成一个系统。而每一个信息概念又反映着系统信息概念的“全息”,如下图所示:
在图中处于中心的是哲学信息概念,它是从物质世界和精神世界的运动中抽象出来的最普遍、最基本的规律。它从认识论的高度揭示信息的产生、发展和变化的规律。直接影响着与信息相关的学科的发展。
处于中间层次的是学科信息概念。哲学信息概念虽然揭示着信息的本质,但要引用到各具体学科中去,还需要根据学科的特点补充其具体的内容。因为哲学信息概念脱去了具体学科的特性和实用性。有着实用特色的学科信息概念是哲学信息概念在各学科领域的具体体现,它带有各学科自身的特点,在各自学科领域有其实用价值。从全息的观点看,学科信息概念虽然不能全面揭示信息的本质,却携带了哲学信息概念的“全息”,它是哲学信息概念的内涵和外延,在各学科领域中充当着重要角色。
处于最外层的我们暂称它为交流信息概念。交流信息概念是指人们在口头上、报纸上、广播等交流中常用的“信息”,它是直观化、通俗化的概念。认为“‘信息’就是信息”[2](P10),也有的说“信息不等于信号”、“信息不是物质,也不是能量”。[9](P166 )这种定义方法是对那些与信息本质概念容易混淆的术语加以否定。这种做法有助于廓清信息概念的外延,但概念的内涵不清楚,也没有弄清信息同这些术语的关系。但是在人们的日常交流中还是“明白”的。交流信息概念时时、处处都存在的,在徐州师范大学有“信息与传播系”、“信息与计算机中心”、“电子信息专业”等;人们还常把各学科后面加上“信息”,例生物信息、化学信息、电子信息、计算机信息……;把相互之间交流方式的内容称为信息,例如数字信息、情报信息、资料信息、广告信息、符号信息等等;把各种媒介上传播的经济、政治、文化方面的内容称为信息,例如政治信息、文化信息、经济信息、信息社会等等。这些地方用到的“信息”,无须去解释什么是信息,人们“自知”其含义。因为人们无时无刻不生活在信息的海洋里,在工作中也时刻离不开信息,用不着深究信息的概念,只要自我感觉“明白”就可以。交流信息概念是最大众化、最广泛的。从“全息”观来看它仍然包涵了信息概念的全部信息,它是哲学信息概念,也是各相应学科信息概念通俗化和实用化的表述,也是图所示信息概念系统的组成部分。它与哲学信息概念、学科信息概念密切联系在一起,它是哲学信息概念、学科信息概念的丰厚的基础和内涵,也是“自为信息”和“再生信息”在各个领域的具体表现,其表现形式是无穷无尽的。