什么是信息论?

如题所述

信息论是将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个方面又由信息传输定理、信源-信道隔离定理相互联系。

实践证明,世界上一切事物都在运动变化之中,在这种运动和变化之过程中,就会发出各种各样的信息,内部的变化可以反映到外部,外部的表现反映内在的实质。

整体的变化可以反映于局部,局部的变化影响整体。人类在世界上生存,就必须认识信息、利用信息,否则就无法生存,例如预防和躲避自然灾害、发明创造工具、发展生产、科学试验等等,都是受某些信息的启示。

战争更离不开信息,例如我国周代已利用烽火台传递战争的信息。

凡此种种,一言以蔽之,从有人类的那一天开始,人类就生活在信息的海洋里,一时一刻也离不开信息,而关键的问题就是如何认识信息,利用信息,以改变自己的生存条件、创造更好的生活环境。

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人类需要信息,而且还要传递信息,语言的作用就是传递信息,也是最好的信息传递方法,但是语言因受距离的限制,超出声音的可达范围即失去传递的作用,又易受外界噪音的干扰,于是人类又发明了文字,文字也是传递信息的一种方式,但亦有一定的局限性,因而人类叉不断地创造许许多多的信息传递方法。

传递信息的目的是为了做出合理的决策,尽管人类对信息的认识、利用源远流长,即信息反馈。但真正对信息理论的研究,仅仅只有半个多世纪的历程,其突破点首先是从信息传递方法开始的。

1922年卡橙阐明了边带问题理论,提出信号保护法则,即信号在调制(编码)过程中频谱展宽法制。可以说是信息论的先导。

当信源和信宿已给定、信道也已选定后,决定信息系统性能就在于编码器和译码器。设计一个信息系统时,除了选择信道和设计其附属设施外,主要工作也就是设计编译码器。一般情况下,信息系统的主要性能指标是它的有效性和可靠性。

有效性就是在系统中传送尽可能多的信息;而可靠性是要求信宿收到的信息尽可能地与信源发出的信息一致,或者说失真尽可能小。

最佳编译码器就是要使系统最有效和最可靠。但是,可靠性和有效性往往是相互矛盾的。越有效常导致不可靠,反之也是如此。

参考资料来源:百度百科-信息论

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第1个回答  2019-07-01

信息是组织的一种资源,一般认为信息是具有新内容、新知识的消息(如书信、情报、指令等)。信息与数据既有联系又有区别。数据(Data)是对情况的记录,信息的含义不仅限于数值数据,而且还包括非数值的数据,例如声音、各种特殊符号、图像、表格、文字等。信息是经过加工处理后对组织的管理决策和管理目标的实现有参考价值的数据。作为一种资源的信息具有的特点:影响和决定组织的生存;能够为组织带来收益;获取和使用信息要支付费用和成本;信息具有很强的时效性,延迟的信息可能起到相反的作用;信息的使用者应当考虑信息的费用与它为改善管理所带来的功效相比是否合算。主要是关于各种通路(包括机器、生物机体)中信息的加工传递和储存的统计理论。信息论是关于信息的本质和传输规律的科学的理论,是研究信息的计量、发送、传递、交换、接收和储存的一门新兴学科。人类的社会生活是不能离开信息的,人类的社会实践活动不仅需要对周围世界的情况有所了解,帮助做出正确的反应,而且还要与周围的人群沟通关系,才能协调地行动。这就是说,人类不仅时刻需要从自然界获得信息,而且人与人之间也需要进行通讯,交流信息。人类需要随时获取、传递、加工、利用信息,否则就不能生存。人们获得信息的方式有两种;一种是直接的,即通过自己的感觉器官,耳闻、目睹、鼻嗅、口尝、体触等直接了解外界情况;一种是间接的,即通过语言、文字、信号……等传递消息而获得信息。通讯是人与人之间交流信息的手段,语言是人类通讯的最简单要素的基础。人类早期只是用语言和手势直接进行通讯,交流信息。“仓颉造字”则使信息传递摆脱了直接形式,同时扩大了信息的储存形式,可算是一次信息技术的革命。印刷术的发明,扩大了信息的传播范围和容量,也是一次重大的信息技术变革。但真正的信息革命则是电报、电话、电视等现代通讯技术的创造与发明,它们大大加快了信息的传播速度,增大了信息传播的容量。正是现代通讯技术的发展导致了关于现代通讯技术的理论——信息论的诞生。信息一般具有的特征:可识别;可转换;可传递;可加工处理;可多次利用(无损耗性在流通中扩充;主客体二重性。信息是物质相互作用的一种属性,涉及主客体双方;信息表征信源客体存在方式和运动状态的特性,所以它具有客体性,绝对性;但接收者所获得的信息量和价值的大小,与信息主体的背景有关表现了信息的主体性和相对性。信息的能动性。信息的产生、存在和流通,依赖于物质和能量,没有物质和能量就没有能动作用。信息可以控制和支配物质与能量的流动。信息论还研究信道的容量、消息的编码与调制的问题以及噪声与滤波的理论等方面的内容。

信息论还研究语义信息、有效信息和模糊信息等方面的问题。广义信息论则把信息定义为物质在相互作用中表征外部情况的一种普遍属性。它是一种物质系统的特性以一定形式在另一种物质系统中的再现。信息概念具有普遍意义,它已经广泛地渗透到各个领域,信息科学是具有方法论性质的一门科学。信息方法具有普适性。所谓信息方法就是运用信息观点,把事物看做是一个信息流动的系统,通过对信息流程的分析和处理,达到对事物复杂运动规律认识的一种科学方法。它的特点是撇开对象的具体运动形态,把它作为一个信息流通过程加以分析。信息方法着眼于信息,揭露了事物之间普遍存在的信息联系,对过去难于理解的现象从信息观点作出了科学的说明。信息论为控制论、自动化技术和现代化通讯技术奠定了理论基础,为研究大脑结构、遗传密码、生命系统和神经病理现象开辟了新的途径,为管理的科学化和决策科学提供了思想武器。信息方法为认识当代以电子计算机和现代通讯技术为中心的新技术革命的浪潮,为认识论的研究和发展,将进一步提高人类认识与改造自然界的能力。

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