1 手抄報(bào)一：信息的基本介紹

信息，指音訊、消息、通訊系統(tǒng)傳輸和處理的對(duì)象，泛指人類(lèi)社會(huì)傳播的一切內(nèi)容。人通過(guò)獲得、識(shí)別自然界和社會(huì)的不同信息來(lái)區(qū)別不同事物，得以認(rèn)識(shí)和改造世界。在一切通訊和控制系統(tǒng)中，信息是一種普遍聯(lián)系的形式。1948年，數(shù)學(xué)家香農(nóng)在題為“通訊的數(shù)學(xué)理論”的論文中指出：“信息是用來(lái)消除隨機(jī)不定性的東西”。創(chuàng)建一切宇宙萬(wàn)物的最基本萬(wàn)能單位是信息。

“信息”一詞在英文、法文、德文、西班牙文中均是“information”,日文中為“情報(bào)”，我國(guó)臺(tái)灣稱(chēng)之為“資訊”，我國(guó)古代用的是“消息”。作為科學(xué)術(shù)語(yǔ)最早出現(xiàn)在哈特萊（R.V.Hartley）于1928年撰寫(xiě)的《信息傳輸》一文中。20世紀(jì)40年代，信息的奠基人香農(nóng)（C.E.Shannon）給出了信息的明確定義，此后許多研究者從各自的研究領(lǐng)域出發(fā)，給出了不同的定義。具有代表意義的表述如下：

信息奠基人香農(nóng)（Shannon）認(rèn)為“信息是用來(lái)消除隨機(jī)不確定性的東西”，這一定義被人們看作是經(jīng)典性定義并加以引用。

控制論創(chuàng)始人維納（Norbert Wiener）認(rèn)為“信息是人們?cè)谶m應(yīng)外部世界，并使這種適應(yīng)反作用于外部世界的過(guò)程中，同外部世界進(jìn)行互相交換的內(nèi)容和名稱(chēng)”，它也被作為經(jīng)典性定義加以引用。

經(jīng)濟(jì)管理學(xué)家認(rèn)為“信息是提供決策的有效數(shù)據(jù)”。

科學(xué)術(shù)語(yǔ)

美國(guó)著名物理化學(xué)家吉布斯（Josiah Willard Gibbs）創(chuàng)立了向量分析并將其引入數(shù)學(xué)物理中，使事件的不確定性和偶然性研究找到了一個(gè)全新的角度，從而使人類(lèi)在科學(xué)把握信息的意義上邁出了第一步。他認(rèn)為“熵”是一個(gè)關(guān)于物理系統(tǒng)信息不足的量度。

電子學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家認(rèn)為“信息是電子線路中傳輸?shù)男盘?hào)”。

我國(guó)著名的信息學(xué)專(zhuān)家鐘義信教授認(rèn)為“信息是事物存在方式或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以這種方式或狀態(tài)直接或間接的表述”。

美國(guó)信息管理專(zhuān)家霍頓（F.W.Horton）給信息下的定義是：“信息是為了滿(mǎn)足用戶(hù)決策的需要而經(jīng)過(guò)加工處理的數(shù)據(jù)?！焙?jiǎn)單地說(shuō)，信息是經(jīng)過(guò)加工的數(shù)據(jù)，或者說(shuō)，信息是數(shù)據(jù)處理的結(jié)果。

根據(jù)對(duì)信息的研究成果?？茖W(xué)的信息概念可以概括如下：

信息是對(duì)客觀世界中各種事物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和變化的反映，是客觀事物之間相互聯(lián)系和相互作用的表征，表現(xiàn)的是客觀事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和變化的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。

傳遞

遠(yuǎn)古

口耳相傳或借助器物

信息傳遞速度慢、不精確古代

靠驛差長(zhǎng)途跋涉

信息傳遞速度慢、信息形式單一。

近代

依靠的郵政系統(tǒng)

信息傳遞速度相對(duì)快一些、距離遠(yuǎn)相對(duì)就慢、且費(fèi)用高。

現(xiàn)代

電報(bào)、電話(huà)

速度快、信息單一文字。

當(dāng)代

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

傳遞的信息量大、信息多樣化，傳遞速度極快、不受地域阻礙。

功能

反應(yīng)事物內(nèi)部屬性、狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、相互聯(lián)系以及與外部環(huán)境的互動(dòng)關(guān)系，減少事物的不確定性。

2 手抄報(bào)二：信息的特點(diǎn)

別擔(dān)心，信息雖然是不確定的，但還是有辦法將它們進(jìn)行量化的。人們根據(jù)信息的概念，可以歸納出信息是有以下的幾個(gè)特點(diǎn)的：

1、消息x發(fā)生的概率P(x)越大，信息量越小；反之，發(fā)生的概率越小，信息量就越大。可見(jiàn)，信息量（我們用I來(lái)表示）和消息發(fā)生的概率是相反的關(guān)系。

2、當(dāng)概率為1時(shí)，百分百發(fā)生的事，地球人都知道，所以信息量為0。

3、當(dāng)一個(gè)消息是由多個(gè)獨(dú)立的小消息組成時(shí)，那么這個(gè)消息所含信息量應(yīng)等于各小消息所含信息量的和。

根據(jù)這幾個(gè)特點(diǎn)，如果用數(shù)學(xué)上對(duì)數(shù)函數(shù)來(lái)表示，就正好可以表示信息量和消息發(fā)生的概率之間的關(guān)系式：I=-loga(P(x))。這樣，信息不就可以被量化了嗎？既然信息可以被量化，那么總得給它一個(gè)單位吧？人的體重是以公斤來(lái)計(jì)量的，人的是以米來(lái)計(jì)量的，那么信息量該以什么單位來(lái)計(jì)量呢？通常是以比特（bit）為單位來(lái)計(jì)量信息量的，這樣比較方便，因?yàn)橐粋€(gè)二進(jìn)制波形的信息量恰好等于1bit。

有同學(xué)又有問(wèn)題了：這么說(shuō)我家2Mbit/s的上網(wǎng)速度，就是說(shuō)每秒可傳2Mbit的信息量啦？

這里的比特嚴(yán)格來(lái)說(shuō)不是指信息量，而是指信號(hào)。本來(lái)是不可以說(shuō)是幾比特的信號(hào)的，但由于一個(gè)二進(jìn)制波形（碼元）的信息量正好等于1比特，所以在工程應(yīng)用中，往往就把一個(gè)二進(jìn)制碼元稱(chēng)作1比特，信息量單位變成信號(hào)單位了。這雖然不嚴(yán)謹(jǐn)，但也不矛盾。我們注意在概念上區(qū)分就行了。

有同學(xué)還有疑問(wèn)：假設(shè)有一個(gè)消息“狼來(lái)了”，通過(guò)信源編碼轉(zhuǎn)成了一個(gè)100bit的數(shù)據(jù)包，那么信息量就有100bit。然后把這100bit通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給了很多人，很多人都收到了100bit的信息量?？墒怯行┤擞X(jué)得“狼來(lái)了”這個(gè)消息很重要，信息量很大；但有些人又覺(jué)得無(wú)所謂，信息量很少?？墒俏覀冎溃@條消息的信息量都是100bit的呀，怎么又不一樣了呢？

首先，我們剛剛說(shuō)過(guò)，比特是信息量的單位，但工程上也習(xí)慣把它作為信號(hào)的單位。這里所說(shuō)的100bit就是指信號(hào)的啦。其次，通信中的基本問(wèn)題，就是在一點(diǎn)再生另一點(diǎn)的信息，指的是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的情況。但即使在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的情況下，由于在實(shí)際的通信系統(tǒng)中，消息往往是指發(fā)送的某些符號(hào)。這些符號(hào)到底能攜帶多少信息量，與這些符號(hào)發(fā)生的概率有關(guān)，而對(duì)于任何接收端來(lái)說(shuō)，這些符號(hào)發(fā)生的概率是一定的，不會(huì)說(shuō)對(duì)這個(gè)接收機(jī)是這個(gè)概率，對(duì)那個(gè)接收機(jī)是那個(gè)概率。比如有一串符號(hào)221234，這串符號(hào)由1，2，3，4四個(gè)符號(hào)組成，假設(shè)四個(gè)符號(hào)出現(xiàn)的概率都是1/4，那么在這串符號(hào)中，2出現(xiàn)了3次，所以2所攜帶的信息量是-3×log2(1/4)=6bit。我們需要明白，通信系統(tǒng)中傳送的符號(hào)，就相當(dāng)于我們現(xiàn)在談?wù)摰南ⅲ?/p>