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信息科学类有关函授毕业论文,与信息的现实结构\本质和信息科学的哲学基础相关哲学导论论文
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因此,他们辩称,我们不得不继续接受已经存在于不同科学领域中的那些十分不同的关于信息的定义.这样的观点是难以接受的.特别是在信息概念已经广泛使用于科学知识和人类实践活动的各个领域的今天,信息概念早已成了一般的科学范畴.
B.M.格鲁斯柯夫院士关于信息的定义是最常见的信息定义之一.在45年前发表的论文中他写道：“信息这个概念,在最一般的意义上,它指的是物质和能量在时间和空间中分布的不均匀性的变化程度,这种变化存在于世界上发生的所有过程之中”.
对这个定义进行分析,我们可以得出这样的结论,它是用属性的方法对信息概念所作的规定,其要点包含两个方面：一个是静态的规定(物质和能量在空间中的分布状态),另一个是动态的规定(这一状态随着时间的推移的变化).定义中强调的这两个方面在我们看来是非常重要的,因为,它提供给研 究人员们关注的是自然界中存在的两种类型的信息：静态的和动态的.
在他和ю.и.谢玛根教授的著作中,都曾多次提到过信息的这种双重的性质.他强调指出,静态信息的主要载体就是自然界中的物质(实体),它承担着存储信息的功能,从而确保了信息在时间中的保存和传输.
至于动态信息,它的主要载体是能量(场),它承担着信息在空间中的传播.
在今天看来,对于B.M.格鲁斯柯夫的“信息”定义,不仅需要进行非常重大的改进,而且也需要重新予以解释.
我们现在来探讨信息现象的物理本质,这个问题的正确解答有助于我们给出一个关于“信息”概念的一般性定义.在我们看来,有必要合理使用r,B.毕司朵夫斯基在其著作《信息物理的要素》中所指明的“信息”和“不对称”这两个概念之间的关系的观点.
根据г.B.毕司朵夫斯基的看法,不对称性,即对称破缺的结果,就是信息.然而,他并没有据此给出完整和精确的“信息”的定义.
利用B.M.格鲁斯柯夫和г.B.毕司朵夫斯基研究信息概念所用的方法,可以对信息概念下一个新的定义：“在最广泛意义上,信息是现实世界的客观属性,它是物质和能量在空间和时间中分布的差异性(不对称)的表现,这些表现存在于所有自然发生的生命界、无生命界,以及人类社会和意识活动的非平衡过程之中.”
换句话说,差异性――非平衡性的本意指的就是,物质和能量在空间和时间中分布的对称性破缺的结果,这些结果是在我们周围世界的不同对象、过程和现象中呈现出来的,只要这些现象中呈现出了差异性的特征,就应当把它称之为信息.因此需要特别指出的是,如果在均匀介质,以及均衡发生的过程中就不存在信息.
从客观的角度来看,信息,并不是我们凭空的想象,也不是什么意识的产物,而是一个真实的物理现象,是物质或能量的状态和运动的特征.信息和物质与能量密不可分,物质和能量是信息的载体.信息是物质和能量的属性,也就是说,信息是物质和能量的内在性质.
因此,这种类型的信息可以相对于“理想信息”被称为“物理信息”,“理想信息”是意识活动的产物,应该把“理想信息”的实质和“物理信息”的实质分开加以讨论.
在这里,我想强调的是,信息的物理性质是信息的“第一性的”或“依附的”性质,它是从现实世界对象的物质和能量的差异性中产生出来的.
毕竟物理信息相对于“二次派生的”信息是一种具有本源性的信息,这种派生的信息是对本源信息的一种“反映”,它可以脱离本源信息而存在.
物质或能量的空间分布的不均匀性(不对称性),指的正是静态信息.
如果我们观察到的是一些随时间变化的不均匀过程,这就应当属于动态信息.
我们观察到的不均匀变化过程,几乎在所有的自然、社会和人的意识活动中都会发生.这是现实世界的基本性质表现的结果,我们有理由把它称为信息.
信息最重要的一个特性是它的相对性.事实上,当我们观察到物质和能量在空间和时间上分布的差异性的时候,这就意味着,我们通过了某种关于差异性的参考集(进行对比的基础),并且运用了比较性程序的检测.
换句话说,为了获得必要的信息,就必须对观察的对象与另一些现象的状态和过程进行比较,并且,观察者以往的经验和知识的积累也可以成为上述的参考集(进行对比的基础)中的内容.
然而,由于不同的观察者拥有的以往的经验和知识不同,所以,他们在对同样的对象、过程和现象进行观测时,便可能获得十分不同的新的信息.这正是人们所感知的信息所具有的相对性的原因.
因此,人的认识能力,人们对技术系统和物理对象的认识,不仅依赖于外部世界的信息的性质,而且还依赖于他所拥有的“内部词典”,这个词典是建立在他以前对外部世界进行观察时所产生的经验积累的基础之上的.
这一结论是信息论的一个极为重要的成果,这一成果不仅符合哲学认识论的基本原则,而且同时也是创建智能系统的一个基本原理.
信息现象极为多样和具体,它不仅表现在我们周围世界的不同环境之中,而且还表现在信息相互作用过程的不同阶段,并且永恒存在于自然和社会中的各种对象之间.
正因为我们面对的信息现象有极为多样化的表现,所以就需要用不同的方法来确定它的性质和属性,这就是为什么现代科学所使用的信息概念拥有大量的不同定义的原因.
在关于信息本质的问题上存在诸多方面的争议,甚至有些混乱的一个原因就来自信息自身的本性,一方面,信息是现实物理世界本身的能动表现,另一方面,它又是一个十分真实的,作为物质世界的反映的理想世界中的现象.
造成这种情况的另一个原因则是,通常在信息相互作用过程的不同阶段上,相应信息现象的表现十分不同,因此,这就要求有必要采用与这些不同表现形式分别对应的不同的信息定义.
三、信息科学的哲学基础
物质概念是最重要的哲学范畴之一.然而,在我们看来,
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至于谈到运动,它可能是一个在空间中的(机械性)运动,或者是一个在一段时间内与系统的内部结构的进化或退化相关联的发生了变化的演化的过程.因此,演化可以被看作是特殊形式的运动――在时间中的运动.
至于“信息”概念,它所描述的是有组织的物质或能量系统的复杂性程度.据此,可以把信息量看作是对有组织系统的结构的复杂性程度的定量测度.
此外,信息还可能激发物质和能量系统在空间中的运动,并确定其运动的方向.
信息还是物质和能量系统演化发展过程中的决定性因素.在不同性质的自组织系统的演化的分岔点上,系统能够根据外部信息的影响对自身未来发展的可能方向做出选择.
因此,在今天,在一般的科学哲学中,“物质”“能量”和“信息”这三个概念都是重量级的范畴,这三个范畴密切联系、相辅相成,分别描述了我们观察的物理现实中的对象、过程和现象的不同方面的特点.
运动的根本原因是不对称性,是物质或能量的非均匀分布,亦即是信息.正是信息导致了物质和能量的运动,是物质和能量运动的基本的、首要的原因.重要的是,我们还应当注意到,物质和能量运动的趋势是从高浓区向低浓区过渡.因此,信息不仅是物质和能量运动的首要原因,而且也决定着这一运动的方向.
电磁辐射和光辐射的物理过程可以作为太空中能量运动的例子.另一些典型的例子是我们在自然界中到处可以观察到的导致平衡态的动态过程衰减的趋势.从我们的观点来看,它们也都服从信息活动的基本原理.事实上,任何动态过程本身都会随着时间的推移改变它的某些参数,也就是说,都会在 时间中运动.而这些运动的过程都服从自然发展的平衡态趋势,即消除物质和能量在时间中分布的不均匀性.
由此可以得出一个合理的结论,所有的动态过程产生的信息,即物质和能量在时间中的非对称性分布,都会随着这些动态过程的衰减自发地趋向于消解,也就是说,达到平衡态.可以得出的一个类似的结论是,关于物质(质量)在空间中均匀分布的自然趋势.化学元素的原子核衰变,以及分子在气体和液体介质中的扩散的运动可以看成是这一方面的例子.
在此,我们想强调的是,信息不仅是任何物质运动的根源,而且,它还决定着这一运动的方向,它实现着某种有目的性的运动――从物质分布的高浓度区域向物质分布的低浓度区域扩散.
有必要提醒我们注意的是,A.и.捷敏在其出版的《信息经济基础》一书中早已强调指出了,在信息和物质的运动方向之间有一个相互一致的关联性.该书用单独的一章专门对信息现象进行了分析,并且揭示了热力学第二定律的信息本质.
该书作者得出的结论认为,信息代表着物质和能量运动的实际方向.换句话说,信息乃是物质或能量运动的属性之一.然而,在我们看来,这个结论是错误的,因为根本的原因是信息导致了运动,运动只是信息活动的一个后果.
形象地讲,可以说,信息导致了物质和能量在空间和时间中的运动.但是,长期以来,哲学中有一个著名的观点,认为“时间”的概念和“运动”的概念有着不可分割的联系.如果没有运动,时间也就不存在,因为如果没有物质或能量对象的变化要确证时间的存在是不可能的.因此,我们可以说,信息导致了运动,而反过来,运动又产生了时间.
信息产生了运动,而运动又反过来产生了时间.但是,必须强调的是,在这个因果关系链中,首要的因素正是信息.
当然,对于信息科学来说,上述的哲学问题的分析是不完整的.然而,依据这些分析所得出的相关结果和结论,仍然可以形成一些科学的原理.这些原理可以成为进一步研究信息科学的哲学基础,并推动对自然和社会中的信息相互作用过程进行研究的信息基础科学的进一步发展.可以把这些相关的原理简单地概括如下.
1.在最广泛的意义上信息是现实世界的客观属性,它表现为物质和能量在空间和时间中分布的非均匀性(不对称性),它存在于世界上所有的有生命和无生命的自然界,以及人类社会和意识活动中的非平衡发展的过程之中.
2.物理信息具有客观的现实性,它体现为物质和能量在空间和时间中分布的差异性本身,以及在无生命的自然界系统、技术系统、生物系统中发生着的非平衡动态过程.
3.信息量是任何性质的有组织系统的复杂性的度量,它可以对系统的复杂性程度进行定量评价.
4.信息贯穿于我们周围世界的有组织的物质和能量的各个层次,它是物质和能量运动的首要的原因,并决定着它们在空间和时间中运动的方向.
5.信息是进化的决定性因素,它决定着自然和社会进化过程的发展方向.
6.“物质”“能量”和“信息”这三个概念乃是科学哲学中最为一般性的范畴.它们相互补充,描述了物理现实中的科学对象、过程和现象的不同侧面.
7.信息是现实世界中的多方面的现象,它以某种特定的方式体现于自然的生命界和无生命界的各种信息环境之中,体现于信息活动过程的不同条件之中.其涉及的范围包括：天然的无生命的自然界、人类创造的人工自然的技术对象和系统、生物系统,以及人类社会和意识的领域.然而,我们可以假定,在这些一般的信息流程、现实对象,以及任何形式的过程和现象中,都体现着某些基本的信息规律.对这些特殊规律的研究,应当成为作为基础科学的信息科学中的最重要的任务之一.这同时也体现着信息科学在科学知识体系中发挥着跨学科作用的情景.
8.作为基础科学的信息科学的研究对象是信息的基本性质、自然和社会相互作用中的信息活动过程的规律,以及这些活动过程在技术、生物和社会系统中的组织方法,等等.因此,在今天看来,信息科学研究的并不仅仅是在计算机通讯和其他技术系统中收集、存储、处理和传递信息的仪器和技术方面的问题,而且还包括在自然的生命界和无生命界,以及在人类社会中存在的信息活动过程.
9.在今天看来,把不同科学领域(物理、化学、生物学、心理学、计算机科学)的科学家们汇聚起来,对生物系统,以及无生命的自然过程中发生的信息显示的特征进行研究乃是一件特别重要的事情.毕竟,这些研究结果可能会导致科学家们揭示出某些一般性的规律,这些规律对于不同性质的信息环境中发生的各类信息活动过程都具有解释的有效性.
这一切都将为人们更为有效地在技术和社会系统中进行信息处理活动提供新的机遇.
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