信息科学原理小论文论全信息.doc

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，呈现岀多定义无定论的局面，因为观察视野的多维 化，不同学科对信息部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义，只要事物的各种状 态的岀现是随机的H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爛的概念控制论”的创始人维纳（N.Wiener）是历史上把信息作为研究对彖的第一人，他1948 年的论文《控制论一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义信息论（Information Theory）是人们在长期的通信工稈的实践中总结经验，由通信技术 与概率论、随机过稈、数理统计相结合而逐步发展起来的一门科学全信息（Comprehensive Information ）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，从而利用不确定性的大小来计算其信息最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）认为最基木的通信系统模型 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 反映了信息的木质其次，对全信息理论做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”泛指研究对彖，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Z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，可以通过引入约朿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定备种不同的条件，就可以得到层次高低不 同、适用范围大小不同的备种信息定义或概念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，不仅包括信息爛（概率 信息），还包括偶发信息，确定信息和模糊信息无限伏如无限伏态2有P艮扶态〜明晰伙如明晰扶吉〜核糊扶吉“明怖伏态“模徊伏如SS机方：rt：2 半机方犬2 6•走性方玫"P®机方攻“ 半S8机方丈〜 确疋陞方攻〜B®机方丈" 丰B8机方戎， 确定性方犬"F®机方攻- 年F»机方Xt" S定世方戎“F®机方戒：〜 半F®机方戎“ 确走性方却F8机方Xt" 半B8机方犬- 确定性方S8机方半BS机方攻〜 确走性方攻〜 曲机方贰：》 半K1机方丈J 确龙性方式•图1语法信息分类＜吾用信息卩语义信息V语法信息卩模糊状态V—模糊信息门、x 「隨机方式3明晰状态P彳半随机方式"L确定性方式"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嫡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0o要对全信息做定量分析，首先要了解什么是信息测度，在1928年Hartly提出了一种度 量信息量的方法，就是报早的信息测度方法，即用符号序列数来表示信息量的大小，这种方 法排除了主观因素，建立了纯粹化信息测度，这一方法麻來由香农的信息爛继承两者都存 在根木的缺陷是没有考虑语义和语用信息，钟教授定义仅仅计及外在形式因索的信息部分称为"语法信息〃；计及内在含义因索的信 息部分称为“语义信息J计及效用价值因素的信息部分称为〃语用信息"综合语用信息〃 是包括了语法信息、语义信息的语用信息，它综合反映了事物状态变化的外在形式、内在含 义和效用价值钟教授定义了一个〃综合效用度〃来测度全信息的信息量设有综合效用度空间为X・M.■ ■%］，兀2，尤3，•••，Xn“1，“2，“3，An• •综合效用度广义分布为M = {/in\n = 1,2,3,—,N}综合语川信息的测度公式I（M・ MS R）=/（M>i R）-/（M$ R）Z N N》“Jog”；Jog“n '（C = P）U（C=（?）n=ln-+ X〔心 bg心 +（】一坨）bg（l 一 心）一如 bg几一（1 一 如）1。

8（1 一 •n-其中R为观测者；C为语法信息肯定度空间，P为概率信息空间，Q为偶发信息可能度 空间，F为模糊信息隶属度空间；M为综合语用信息综合效用度空间，"为先验综合效用 度广义分布，为后验综合效用度广义分布这就是全信息的信息量计算公式第三，全信息理论的意义随着社会科学的进步，人们认识的提高，对信息的定义也是 在不断改变的，而如果有正确的超前的定义可以指导人和社会高效的向积极的方向发展过 去的理论会因为时代的局限性而有所缺陷，如何弥补这些缺陷，完备信息的定义正是科研人 员所不断努力的方向从其现实意义来说，社会发展寻求个性化信息服务，主体的地位逐渐 提高，信息的传播己不同于以前你发什么我收什么，没有什么选择的余地，现在的信息更多 的要求客体方有针对性的向主体发送信息，主体希望尽可能的接收到有川的信息，语用信息 是不能被忽略的重要部分全信息公式建立了信息量测度的完整框架，涵盖了到目前为止世 界上所有科学家的信息量测度方法为一切信息的定量测度探索出了一套较完整的方法，对 信息论乃至整个信息科学的发展无疑是一个新的里稈碑最后，对于全信息理论提出的一些疑问，从前面可以看出，全信息理论在广义上涵盖了 现有的一切信息量测量方法,那么在实际应川中的具体信息量计算应当如何进行，怎样利用 全信息计算公式來研究具体问题。

语法、语义与语用信息是否存在主次关系，相互Z间的联 系是怎样的，如果说语法和语用分别在事物感官反映和事物的存在价值上共同定义了语义, 那么这三种信息是否存在重叠部分，或者说这三者的界限是由主体来定义还是客观来定义 的，主体在信息中占有怎样的地位信息科学中是否引入哲学分析，如果引入哲学理论对于 信息科学理论研究利弊如何因为学习时间有限，有些思想比较浅显，希望老师指正参考文献：⑴钟义信.信息科学原理.北京：北京邮电大学出版社,2002.⑵钟义信.全信息理论:定义与测度.北京邮电学院学报,1991［3］钟义信.语法信息的统一测度.北京邮电学院学报,1984,（ 1）。