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摘要 本文从科学发展史的角度阐述了信息运动的三大基本规律;提出了信息运动规律与物质运动规律和能量运动规律的联系及其主要特征,并分析了信息运动规律在文献情报工作的一些应用,目的在于对文献情报工作在科学上有一个深入认识,而不再局限于经验层面上。
主题词 信息 信息运动 运动规律
一、引言
规律是指客观事物发展过程中的本质联系,并具有普遍性的形式。根据科学和哲学三基元理论,运动不能由辩证规律中的一个或两个规律加以完备说明;而任何第四个规律又都可以找到与三个规律的伴生关系,即第四个规律或者是三个规律中某一规律的结果,或者是其中两个或三个规律共同派生的结果,或者是其中两个或三个规律共同派生的结果。因此,在哲学上,一般按内容把世界的运动规律分为自然规律、社会规律和思维规律三个基本范畴;在科学上,则通常按物质(此处指广义上的客观实在性)的基本构成把规律区分为物质运动规律、能量运动规律和信息运动规律。没有物质和能量运动的世界是虚无的世界、死寂的世界,而没有信息运动的世界则是混乱的世界。因为信息运动支配着并体现了世界的结构、功能、状态和有序性,并同物质运动和能量运动一起共同构成整个时空中各种形式的运动。只有全面揭示信息运动及其规律性,才可能最终确立世界的终极结构。不仅如此,信息运动规律的研究还有助于提高社会的信息化水平,促进信息经济和信息文化的发展,并且使人类由物质能源危机的现实走向信息资源共享的未来。
二、信息运动的基本规律
信息运动是各种信息现象、信息产品、信息机构等在运动、变化和发展过程中本质的、必然的和稳定的联系。信息运动规律是客观存在的,以铁的必然性支配着人类生活的方方面面。尽管信息运动规律较之物质运动规律和能量运动规律更为复杂多样,更为隐蔽难测,但人们同样可以去认识、发现和利用。一般来说,信息运动规律主要有以下几个方面。
(一)加速运动规律
历史和实践表明,随着社会的发展,信息运动的速度越来越快,时间越来越短,而信息量也越来越大;尤其是社会信息,从生产到传递、利用和普及等环节之间加速运行,这就是人们惊呼的信息爆炸。简言之,信息运动在时间上越来越浓缩,在空间上越来越膨胀的发展态势,就是信息加速运动规律,或称信息运动的时空缩胀规律。下面的一些现象可以充分说明(印证)这一点。
⒈信息生产的加速化
知识并不等于信息,但人类信息量的激增则标志着信息生产的加速增长的态势。假设1750年人类知识量为2[1,]倍,则1900年为2[2,]倍,1950年为2[3,]倍,1960年为2[4,]倍,1990年达到2[5,]倍。据〔英〕科学家丁·马丁推算,人类科学知识在19世纪每50年增长一倍,到20世纪初每30年增长一倍,20世纪中叶每10年长一倍,70年代每5年增长一倍;而目前大约每3年就增长一倍。科学知识的年增长率已从60年代的9.5%、70年代的10.6%发展到80年代的12.5%;若以信息单位计算,当今每天约有40亿个信息单位的信息量向全世界发送,并且正以每年18~20%的速度递增。与此相应,文献信息、电子信息、新闻信息、经济信息,特别是科技信息等各类信息,总量日益庞大,速度呈指数增长。若以I来表示信息总量指标,则有:I=αθ[βt,](α、β为常量,视具体的信息领域/类型而不同,t为时间)。
信息生产的加速化(指数输出)是与科研人员、科研经费、科技活动等的日益增加(指数输入)息息相关的,这可以视为信息运动过程中的科学机制所致。
⒉信息传递迅速化
由于交通的发展和通讯技术的网络化、现代化,信息的空间传递越来越快了。信息传递经过语言传递、文献传递发展到今天的电子传递阶段。电子传递改变了过那种点点之间、点面之间的信息交流模式,在通讯网络中实现了面面之间的信息立体交流。传递信息的范围极广、种类极多、速度极快,并具有生动真切的传递效果和巨大的文化意义。从电报、电话、广播、电视到计算机通信网络,一浪追逐一浪,特别是九十年代以来,以光纤和通信卫星为传输介质、以异步转移模式(ATM)为信息交换方式、利用同步数字系列(SDH)传输设备的宽带综合业务数字网(BISDN),使信息传递速率达到Gb/s以上,并可以传输高保真的立体声、普通和高清晰度的视频信息,是信息传递迅速化的理想环境。同时,各国的“信息高速公路”的筹建又为信息传递提供了宽敞的通道。预计,在21世纪初,人们进行信息交流的方式将发生革命性的文化。把每个办公室和家庭联结在一起的宽带化、智能化、综合化和个人化的信息网,将使信息传递更加迅速。人们能够灵活方便地交换话音、视频和计算机信息。例如,未来的“电子图书馆”、“虚拟图书馆”将把各种图书馆(全国甚或全世界)图书、资料都转化为数字化图像储存起来,通过各种电信系统快速地提供给用户终端,从而使信息资源的潜力充分发挥出来。
⒊信息利用的加速普及化
信息利用的普及化主要归功于信息运动过程中教育的机制的建立和完善。通常,学校、大众传播媒介和文献情报机构和教育体系的基本组成部分,从学校教育而言、有基础教育、职业技术教育、成人教育等。不少科技发达国家已经普及了中学教育,受过高等教育的比例已超过40%。特别是由于教育思想的革命性转变——从面向过去,过份强调掌握过去的知识,到强调集中传递近现代以来的最新知识和信息;从强调知识的“灌输”,到强调掌握基本知识的基础上发展智能和培养获取新知识的方法技能等等,这些都使社会信息的普及速度大大加快了。从大众传媒来看,各种广播、电视、报纸、期刊,都以社会公众为对象,以传播最广泛的信息为己任。由于它们提供的信息迅速而广泛,内容覆盖面与对象覆盖面均极大,而且注重信息传播的社会性、科学性、知识性、艺术性,使人们在日常生活中就得到大量新信息。从文献情报机构来看,它已经成为“没有围墙的大学”,各类型用户、读者在此进行研究、学习,获取各种多样的信息。随着文献情报体制的革新和向全社会开放,它所拥有大量知识和信息资源日益被挖掘和开发。总之,学校规模的扩大,电视信息和文献信息的双爆炸,使得信息的利用的普及日益加快,社会的知识化程度不断提高。
(二)梯度增减规律
信息加速运动规律侧重信息运动的时间变化方面,而信息度增减规律侧重信息运动的空间分布状况。信息的梯度表现为落差、不均衡和涨落。所谓信息梯度分布规律是指信息量、信息密度在地域分布上的不平衡、不均匀的特征。虽然世界各国、各地区信息运动都呈加速发展的态势,但由于发展程度的不同,信息生产量、贮存量、使用方式、流动速度等方面都是不均衡的;因而不同国家、地区之间信息分布密度也是不均匀的。
信息分布状况在国际上主要集中在北美、西欧、德国和日本等经济文化较发达的国家和地区,而我国信息化水平则大体相当于日、英、法、德50年代的水平,落后世界平均水平20~30年。在国内,信息资源从东部向西部、从城市到乡村梯度递减,在地理位置上呈明显的马太效应,并主要集中在北京、上海、广东、山东、江苏等少数省区和城市文化圈。这些地方拥有我国大部分的出版社、图书情报中心、科技信息机构、数据库和联机检索装置等。一般来说,信息分布状况可以通过波拉特方法、信息化指数法等进行定量测算。
信息梯度分布必然导致信息的梯度转移和扩散。因为在信息竞争中,同样存在着优胜劣汰,适者生存的法则。优势信息总在某些方面表现出较强的传播力,能够给人们生活带来新的改观,也更加符合人类的本性和各方面的需要。例如,现代信息社会的“3A革命”(工厂自动化、办公自动化和家庭自动化)和“3C革命”(计算机化、控制与通讯)正在迅速地向世界各地传播,就充分说明优势扩散的显著效应。通常,从方向上看,是密度大的地区向密度小的地区转移;从层次上看,是较高层次向较低层次呈现出来的瀑布式传递。传递落差越大,对信息的吸经收率越低;而同一层次各郡体之间的横向传递,彼此越是互相渗透,融合的程度就越高。例如,城市由于信息程度较高,容易向乡村转移,乡村也容易接受;而乡村则难以向城市进行信息扩散。显然,从重视语言信息(人际信息)的乡村,到侧重文献信息的中小城市,再到以电子信息为主的大城市,信息的圈层性是较为突出的。由此看来,为了提高理想的信息吸引率,改善落后地区的信息化水平,在农村的城市化过程中,必须广泛吸收高层次的信息,同时积极创造不同圈层之间相互的交往。
应当指出的是,在信息梯度增减过程中,要采取一定的控制措施,约束某些信息转移的随意性和盲目性。这种情况在经济信息、政治军事信息等方面有重要的现实意义。
(三)信息运动不守恒规律
信息运动不守恒是指各种信息在时空坐标中不因转移、传播而减少或消失,恰恰相反,信息由于生产、传递和反复使用而得到量的增加(增殖)和质的提高(增值)的特征。我们知道,近代科学已经证明,物质和能量运动总是不灭的、守恒的,即在封闭的系统内,不论发生何种变化过程,各种形式的能量可以互相转换,但能量的总和是个恒量(J·L·迈耶尔、J·P·焦耳等)。现代物理学和相对论进一步表明,一切不同形式的能——电磁的、原子的、核内的、化学的、生物的等等之间在相互转化时,转化前后的能量总是一个恒量,都可以用同一单位来计算。
信息运动不守恒规律的表现是多方面的:
⒈物质世界中的信息运动是不守恒的。系统研究表明,世界是一个开放系统,各种物质和能量的相互作用能够在一定的条件下,自发地从原有的无序状态转变了一种时间、空间或功能上的有序状态。从宇宙大爆炸起,僵死的宇宙物质逐步由于“信息配料”而衍生出“信息岛”(减熵岛屿),生命就居于其上。人类的出现就充分说明了在物质世界中,信息会不断地产生和发展,信息运动并不守恒。
⒉社会信息运动是不守恒的。由于科学技术的发展和人类思维的大脑这一信息源机制的完善,社会信息运动总是向各个学科和领域渗透,并在更大程度上表现出统一性。这就是社会信息运动的加速增大,并呈现为一种不可逆的运动。按照K·P·波普尔的观点,人类社会创建的客观自主的知识世界(“世界3”)是文明发展的重要基石。
⒊在信息传输交换过程中,信息运动也是不守恒的。在信息传输过程中,信息可以叠加,叠加后的信息呈一种指数规律,叠加前后的信息量并不相等,而且信息传输总是伴有各种嗓声的干扰,从而使信源信息(信息熵)和信宿信息(信息量)不守恒,总是有增有减。在信息交换过程中,信息拥有者将信息传递给他人后,自己并不会丢失原有的信息,特别是双方反而会因信息交流而使信息量加倍增长。这些是物质与能量交换所不具备的。
⒋信息的组织会使信息运动呈现出优化的整体效应,使信息运动不守恒,将各种无序、无向和无效的信息流进行有意识的干预、调节和控制,使之形成有序、有向和有效的信息流,就会使信息因综合而功效加倍,因序化而形成“知识板块”。实际上,各种信息工作,如信息收集、加工整理和管理等正是利用了信息运动的不守恒。
辩证唯物论认为,世界是统一的,又是多样的。在我们看来,其根本原因即在于,由于物质能量的守恒而有世界的统一性,又由于信息增减的不守恒而有世界的多样性。
总之,信息运动三大规律是各类信息工作和活动过程中普遍存在的、不以人的意志为转移的客观事实,是各个信息工作环节的特定的运动规律性的抽象和综合,也是区别于物质运动规律和能量运动规律的根本所在。信息运动规律乃是信息运动中供需矛盾的展开,它同样遵循着哲学的法则。信息运动规律的具体表现是:以某种形态的载体,从信息发生源负载着信息的知识内核,运行到达信息系统;这些原始的信息经过信息系统的加工变换,又以某种形态的载体,负载着这些经过加工变换的聚集态信息,运行到信息用户,并由此构成一个信息运动的生命周期。目前,以信息运动生命周期的各个环节为研究基点,已经提出了许多具体的原理或定律,如信息生产原理、序化原理、传递原理和增殖原理等。但我们认为,信息运动规律必须放在整个科学技术发展的时空大坐标中去认识、探索和把握,只有这样的重新定向和“范式”化,才能真正地、深刻地说明信息科学、信息工作的重要性和人类文明发展的轨迹和趋向。
三、信息运动规律的特征
信息运动规律与物质—能量运柉规律一样都具有客观性、普遍性、无限性、可度量性等特征;同时,信息运动规律又有自己的一些基本特征。具体表现在:
⒈信息运动规律的统计性特征。
信息运动规律的统计性特征是源于信息自身的特质。从科学的角度看,信息可被视为用于消除随机不定性的东西。在这里,所谓不定性,就是事物的发展具有多种可能性而难以确断;而所谓随机不定性,就是这些“可能”是随机出现的,服从统计规律,不能事先做出准确断言。因此,对信息的运动规律的研究是建立在统计、不确定基础上的。我们知道,在近代科技发展过程中,对物质—能量运动规律已经建立了获得广泛应用并且卓有成效的确定性模型,即用各种数学方程如代数方程、微分方程、差分方程等描述和分析各种能力、热、声、光、电、磁等现象。在这类模型中,事物的变化和发展遵循确定的力学规律性,即严格按照力学规律准确而必然地运动着。对于物质—能量系统,无论是最大的天体还是最小的原子,只要知道了它的初始位置和初始动量就可以确切地推断出它在今后某一确定时刻的状态;即使这些物质—能量系统在一定的参数范围内表现出随机性,也只是附加的、次要的、微不足道的。但随着对信息现象、信息本质和信息工作研究的深入,人们发现,确定的数学模型并不能充分说明信息运动。换言之,不确定性、偶然性和模糊性是信息运动所固有的,统计规律乃是信息运动的基本规律。实际上,信息论和信息科学的产生就是建立在对不确定性(或然性)的重新认识和发现基础上,而用于描述信息运动规律的主要数学工具是概率论、数理统计、回归分析、离散数学、系统分析等。
信息利用的弹性,各种语义信息的相对性以及各类信息的殊性等等都说明信息运动规律的统计性特征。
⒉信息运动规律的方向性
物质运动和能量运动规律一般是没有方向性的,这与牛顿、爱因斯坦等所主张的时间对称可逆的原理相一致。例如,牛顿在其《自然哲学的数学原理》中指出:“绝对的、真实的、数学的时间,由于它自身的本性……,与任何外界事物无关地、均匀地流逝。”在牛顿运动方程中,加速度是速度随时间的变化率,而速度又是位置随时间的变化率,这样,加速度就是位置对时间的二阶导数,于是时间是作为平方出现的。因此,把“t”换成“-t”时,牛顿力学是无法区分两个不同的时间方向的,即力学没有时间性。换言之,牛顿方程式本身并不能告诉我们是在变老还是变年轻,它允许滑稽的时间倒转。爱因斯坦尽管反对牛顿的绝对时间,而把时间与运动和空间紧缩联系起来,但他同样没有给时间确定一个方向。在爱因斯坦方程式中,时间对不同观察者是不同的,但究竟哪个方向是过去,哪个方向是未来,它并未留下任何线索。科学的进步和日常生活经验直觉告诉我们,世界的发展是不可逆的,有方向性。信息运动规律就指出了世界发展的时间之箭的方向。我们可称之为信息运动进化论。
信息运动规律的方向性集中表现在微观和宏观两个方面:其一,信息运动从生产、加工整理到传递、利用是不断积累的、日益富集的,在纵向和横向上都呈加速化发展;其二,信息运动是物质世界朝有序化方向发展的变量,失去信息,物质世界就将走向热寂(Heat death),走向毁灭。在这个意义上讲,信息运动规律是与物质运动和能量运动规律对立统一的,并共同勾勒出世界的增熵与减熵、无序与有序、无向与有向的矛盾斗争。
⒊信息运动规律的准定量性
任何一种运动规律都可以用概念、变量、陈述和形式来描述。近代科学已经确立了一套较为公认的概念体系,如质量、速度、力、量子等等,并建立了许多以公理理论、形式理论为主的教学模型,对物质和能量运动规律进行深入的定量描述。但人们对信息运动规律却难以建立完全定量的科学理论,而主要使用思辩方法、模型方法、分类方法和经验概括来说明信息运动规律。例如,对思维信息、人际信息多采用哲学的或社会学方法加以描述;对文献信息、计算信息、经济信息多采用框图、流程图来描述。具体来说,信息运动规律的准定量性的原因在于:
(1)概念的含糊、不统一是信息运动过程中不可避免的现象。因为信息作为物质运动的状态和方式及这种状态和方式的差异的再现,与人类主体是不可截然分开的,信息具有知识的秉性。特别是社会信息,乃是人类产品,这样,不同的主体或同一主体在不同的场合、不同的时期对同一信息现象会有不同的看法和观点。
(2)信息运动的多样性和复杂化,使人们难以从信息运动整体中抽象出孤立的、独特的分析单位加以研究。例如,信息场(A·别尔格)、信息基因(S·K·森)等概念虽然有利于研究信息增长、分布的规律,但并不足以构成信息运动的逻辑支点。由此看来,信息运动规律的基本单位(结构/功能单位)缺乏稳定性、明晰性和自足性。这样,我们只能从宏观整体上给信息运动规律一个基本框架和概括,而无法严格定量化。
(3)信息运动总是与物质运动、能量运动相互联系、相互依存的,这种错综复杂的联系在一定程度上影响了信息运动规律的定量比。因为当涉及因素庞杂、变量巨大且参数众多时,就难以用某些确定的数学定理、公式来表述。
上述三个特征是就信息运动规律整体而言,对于各种具体类型或层次的信息运动规律,还可以研究其相应的特征。
四、信息运动规律在文献情报工作中的应用
人们已经认识到文献情报工作的实质是信息工作,与一般信息工作不同的是,文献情报工作以文献这一信息载体为基础,除关注信息运动的结构与形式外,还侧重信息运动中传输的知识内容、价值或语义等问题,并为各种决策(广义上的决策)提供支持。因此,文献情报工作必须遵循信息运动的一般规律,同时,还应当总结文献情报工作的特殊规律以进一步充实和丰富信息运动规律体系。信息运动规律在文献情报工作中的应用主要体现在以下几个方面:
首先,自觉遵循信息加速运动规律,广泛收集、加工和传递各种文献情报,为社会的信息化、信息的产业化服务。
文献情报机构是知识的宝库和信息的中心,为了提高其社会价值和在各类信息机构中的竞争地位,适应社会文明加速发展和信息需求多元化、便捷性,使人们在任何时候都能容易地获取所需要的任何文献情报,就要求文献情报机构建立较为完备的文献情报资源保障体制,并提高文献情报的输出能力。遗憾的是,在许多国家,其中包括我国,文献情报资源严重贫乏,满足社会需求的比例较低,许多研究级学科文献不完备,甚至还有重要的学科和专题领域是空白的;但就是在这种情况下,型多文献情报机构还是在盲目削减、“砍杀”文献情报资料的收藏。这与决策者违背或轻视信息加速运动规律不无关系。其结果就是:文献情报机构在信息社会中缺乏竞争力,其社会期望日益降低;文献情报机构仅仅作为文献储库和文化基础的社会记忆装置,在社会经济活动主战场上行动迟缓。这样,在其它信息机构加速运动的形势下,显得停滞不前,相对落后了。为了避免文献情报机构的退化,使其在未来世纪中发挥更大的作用,就应当按照信息加速运动规律的客观要求,在实际工作中做到以下几条:
⒈广泛收集各种信息资料,建立文献情报大系统和最佳规模,使文献情报的增长与社会经济、科技和文化发展相同步、相协调。
⒉面向社会各行业开展信息服务,建立与信息有关的市场,并根据社会的需要,“生产”各种促进经济发展的信息产品。
⒊积极采用现代的计算机技术、通讯技术和网络技术,传播文献情报,开展社会继续教育。社会教育工程既是信息的传递的过程,又是信息的再生产过程,并同时构成信息化的基础。
其次,利用信息梯度增减规律,做好文献情报的组织布局和宣传服务工作,提高全社会的信息化水平。
⒈科学地规划文献情报资源东、西部分布,促进西部文献情报事业的发展。根据全国文献资源调查,我国各地区文献优势馆的量级指数分布的趋势与东部沿海、中西部三大经济地带呈高度的相关性,并与经济贸易、工业产值、科技水平、产业密度等呈阶梯式的分布现象相拟合。中西部文献情报资源的落后,严重阻碍了中西部经济、科技和文化教育事业的发展,使中西部地区相形之下显得更为凝固、封闭和僵化。因此,为了开发中西部地区,必须在经济上、技术上、组织上扶持其文献情报资源的建设,在整体上规划文献情报资源的布局模式,使文献情报能够在各地区间合理有序地流动,使东部文献情报的优势(人员、技术、体制等)逐步渗透到中西部地区。
⒉科学规划文献情报资源城、乡分布,促进中小城市和广大农村的文献情报工作的发展。无论在发达国家还是在发展中国家,信息水平总是随着与城市距离的增加而迅速下降。换言之,随着一个人一步步远离城市生活,现代世界与现代文明的帷幕就渐渐落下。文献情报高度集中在城市文化圈的现象在我国尤为突出,直接影响到文献情报社会功能的充分发挥。为此,一方面要加强农村和乡镇各类文化馆、图书室(馆)等自身的建设;另一方面要积极采取各种措施,开辟多种渠道,使文献情报由城市向乡村转移和扩散。送书下乡、定期发送农业科技信息和致富信息资料、技术培训、建立县乡村上下一体的协作网等都是促进乡村文献情报发展的行之有效的重要方式。
特别提出的是,除了国家的文献情报的分布和流动外,国家间的文献情报转移也非常频繁,最后,利用信息运动不守恒规律,加快文献情报资源建设的网络化、国际化,推动资源共享的发展。
资源共享网络是一种公共合作设施,可更多、更快地为用户提供服务;对各成员馆的要求能从其他成员馆得到满足;可与用户进行对话交流;广泛采用电子计算机技术和现代通讯技术;可用目录卡片、打印输出等形式传递信息。一般分为均衡分布式网络、星状网络、等级网络和混和式网络。国际上共享网络约有100多个,而绝大多数分布在欧美国家。为了推进我国资源网络的建设,应着重做到以下几点。
⒈积极宣传资源共享的必要性,增强人们对信息运动不守恒规律的深入认识,从而克服某些文献情报机构怕参加共享活动而失去自主性或成为资源的单向输出者等思想顾虑,使其摆脱封闭的自我满足式的传统做法而最终走向资源共享。
⒉将文献实体和内容信息化,即把文献转化成可传输的声频、视频或数据等计算机系统和通讯系统可接爱的信息语言,然后将具体文献情报机构的资源子网、局域网接入到全国性或国际性资源网络上去。“九五”期间,我国进一步加快了以光缆为主体的大容量数字干线传输网建设,同时积极开发利用能够把语音、数据、图像信息纳入同一网络传输与交换的新一代宽带智能通信网络技术。到2000年,建成“八纵八横”、覆盖县以上城市的公用分组交换数据网(CHINAPAC)和数字数据网(DDN)的网络状光缆传输网络。文献情报系统的资源子网与通讯子网的有机结合,将促使文献情报资源共享走向更大规模、更高水平。