信息科学原理小论文-论全信息

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1、论全信息摘要：全信息理论是现代信息理论的重要研究方向，其中全信息计算公式涵盖了现有的一切信息量测量方法。本文对香农的信息论和钟义信教授的全信息理论做了对比和分析，研究了对信息的定义，总结了定性和定量的研究全信息理论的方法，探讨了全信息概念的重要性，并对信息量计算在实际运用中的处理提出问题。关键字：全信息信息定义信息量语法信息历史上对信息的定义有不下100种，呈现出多定义无定论的局面，因为观察视野的多维化，不同学科对信息都有不同的定义。“信息论”创始人香农在1948年发表的《通信的数学理论》论文中对信息的定义是：“信息是事物运动状态或存在方式的不确定性的描述。”根据这个定

2、义，只要事物的各种状态的出现是随机的且事先知道概率的，就可以采用随机变量的概率空间来定量测度信息，从而引入了信息量和信息熵的概念。“控制论”的创始人维纳（N.Wiener）是历史上把信息作为研究对象的第一人，他1948年的论文《控制论—动物和机器中的通信与控制问题》中对信息的定义是：“信息就是信息，不是物质也不是能量。不承认这一点的唯物论，在今天就不能存在下去。”“全信息理论”提出者钟义信教授在《信息科学原理》里对信息的定义是：“信息是事物的运动状态及其状态变化的方式。”这个定义具有最大的普遍性，不仅能涵盖所有其它的信息定义，还可以通过引入约束条件转换为所有其它的信息定

3、义。信息论（InformationTheory）是人们在长期的通信工程的实践中总结经验，由通信技术与概率论、随机过程、数理统计相结合而逐步发展起来的一门科学。全信息（ComprehensiveInformation）是主体关于“事物运动状态及其变化方式”的表述，包括“状态-方式”的形式、内容和价值的表述。或者把同时考虑事物运动状态及其变化方式的外在形式、内在含义和效用价值的认识论层次信息称为全信息。首先，我们比较全信息理论与经典信息论的区别。从经典信息论对信息的定义中也可以看到其应用的前提条件是，事物状态的变化或事件的发生是随机的可以用概率空间来描述的，从而利用不确定性

4、的大小来计算其信息量。实际事件发生的不确定性通常含有模糊性的因素，而香农理论则无法涵盖。根据全信息理论来看，经典信息论讨论的是语法信息，其目的是应用于通信系统，因此忽略了语义和语用信息，而这种缺陷可能就是导致目前通信系统中信息保密、安全方面问题的根源。经典信息论（香农信息论）认为最基本的通信系统模型如下：信源-信道-信宿 。是一个抽象的通信系统的数字模型，忽视了信息的价值，不能涉及到真正意义上的“信息”。全信息的模型则是语法信息（形式）、语义信息（内容）、语用信息（价值）三位一体，将客体，符号和主体联系起来，形成一个具体的模型，充分反映了信息的本质。其次，对全信息理论做

5、进一步的理解。通过定性和定量的分析了解全信息的理论和应用。第一，信息的定义。从钟教授对信息的定义：“信息是事物的运动状态及其状态变化的方式。”来看，这里的“事物”泛指研究对象，包括客体和主体，而“方式”则是指一般的运动表现出来的规律。同时钟教授还指出，信息之所以不同于消息、信号和数据，区别在于信息普遍与客体和主体存在有联系，信息不可以独立存在，需要一定的载体，信息具有价值，因此信息不能被简单的下定义，“信息是事物的运动状态及其状态变化的方式”这个定义则具有普遍性，可以通过引入约束条件转换为所有其它的信息定义。即通过对观察者、观察对象(即“事物”)以及观察过程的性质等等规

6、定各种不同的条件，就可以得到层次高低不同、适用范围大小不同的各种信息定义或概念。第二，对全信息定性和定量的分析。前面已经提到全信息的定义和概念，那么通过建立准确的描述参量可以定性的用文字来描述信息。由下图我们可以看到语法信息和全信息的分类，很明显的可以看出，全信息分类更直观更清楚的体现出信息的主要方面，同时对香农的信息分类做了拓展，不仅包括信息熵（概率信息），还包括偶发信息，确定信息和模糊信息。图1语法信息分类图2全信息分类“概率信息”是指事物的离散有限明晰状态按概率分布规律变化的外在形式，即概率型语法信息，可用先验概率空间来描述。“偶发信息”是指事物的离散有限明晰状态

7、按半随机型方式变化的外在形式，即偶发型语法信息。偶发信息不存在统计稳定性用可能度来描述。“模糊信息”是指事物的离散有限模糊状态按隶属度分布方式变化的外在形式，即模糊型语法信息。用试验前后的隶属度空间的变换来描述。“确定信息”的信息量为0。钟教授把香农的信息熵计及的事物不确定性拓展到肯定度，随机事件的概率、偶发事件的可能度和模糊事件的隶属度，用来统一“语法信息”的测度。对于概率信息，肯定度就是指概率；对于偶发信息，肯定度就是指可能度；对于模糊信息，肯定度就是指隶属度。而对于确定信息，肯定度恒为1，因而信息量为0。要对全信息做定量分析，首先要