论信息概念的演变及其对信息科学发展的影响_从本体论到信息论再到博弈论

●文庭孝,侯经川,汪全莉,刘晓英(湘潭大学　公共管理学院,湖南　湘潭411105)

论信息概念的演变及其对信息科学发展的影响3 ———从本体论到信息论再到博弈论

摘　要:信息是一个发展中的概念,信息在发展演变过程中形成了一个信息概念体系,围绕这些概念又形成了一系列相关学科。通过对信息概念发展演变规律的研究与分析,本文认为信息概念的演变大体经过了3个层次的变化,即本体论层次、信息论层次和认识论层次,并在此基础上形成了本体论方法、信息论方法和博弈论方法3种科学方法论,对信息科学及其相关学科的发展产生了深刻的影响。

关键词:信息理论体系;本体论;信息论;博弈论

Abstract:I nfor mati on is a concep t in devel opment.It comes int o a concep t syste m in the course of its evolu2 ti on,and comes int o a series of related sciences again ar ound these concep ts.After researching and analyzing the e2 voluti on la w of the concep t of inf or mati on,this paper thinks that the evoluti on of the concep t of inf or mati on has expe2 rienced3layers,that is,ont ol ogy,the theory of infor mati on and the theory of cogniti on,and based on this f or m s3 scientific ogies,that is,the method of ont ol ogy,the method of the theory of inf or mati on and the method of ga me theory,which has great influences on the devel opment of inf or mati on science and its related sciences.

Keywords:inf or mati on theory system;ont ol ogy;theory of infor mati on;ga me theory

信息概念的演变大体经过了3个层次,即本体论层次、信息论层次和认识论层次,其中影响最深刻、最广泛的3种说法是本体论、信息论和博弈论中关于信息的定义和解释。并在此基础上形成了本体论方法、信息论方法和博弈论方法3种科学方法论,对信息科学及其相关学科的发展产生了深刻的影响。本文主要从这3个角度出发对信息的概念与本质展开讨论,希望有助于信息管理学、情报学、信息科学及其相关学科的发展。

1　信息概述

信息可以说是当代社会使用最多、最广、最频繁,同时也是使用最泛滥的词汇之一,它不仅在人类社会生活的各个方面和各个领域被广泛使用,而且在自然界的生命现象与非生命现象研究中也被广泛采用。然而,对于究竟什么是信息迄今却尚未有公认的定义。

早期,人们对信息的理解是很肤浅的。通信领域最早把信息作为科学对象来加以研究,因为通信的本质就是传输信息,通信工作者为了解决通信中的种种问题,需要深入研究信息的本质及其度量方法。随着科学技术和经济的发展,人们的认识水平不断提高,信息概念也在不断拓展。当计算机出现后,信息被看作数据,在计算机科学的许多基础理论中使用,并应用于数据库的开发和建设。在生命科学领域,动物界与植物界的信号交换,甚至生命体由一个细胞传递给另一个细胞,由一个机体传递给另一个机体,也开始被看作是信息的传递。在竞争、预测、咨询、管理、决策与博弈等领域,信息被认为是经验、知识、智慧和智能。二次世界大战后,科技信息工作成为科技工作的重要组成部分,信息服务逐渐发展起来,成为社会经济生活中独立的产业。信息又被看作经验、知识和资料。诸如:“信息是作为存储、传递和转换的对象的知识”,“信息是人与人之间传播着的一切符号系列化的知识”,“信息是决策、规划、行动所需要的经验、知识和智慧”,“信息是组织好的、能传递的资料”,等等,都是有代表性的信息定义[1]。信息成为与消息、信号、符号、数据、资料、情报、知识、智能等密切相关的概念,并且在许多情况下这些概念都很容易被等同混用。

信息的普遍性和广泛性也引起了哲学家们的关注,他们发现,人类社会、自然界、思维,乃至宇宙中一切事物的存在方式及运动状态都有其固有的规律和特征,由相应的信息来表现这种运动的状态和方式。由于任何事物都有其内部结构和外部联系,正是这种内部结构和外部联系的综合作用,决定了事物的运动状态和方式,因此,信息可以说是事物的一种普遍属性。随着互联网的普及和利用,网络世界把信息带到了人类社会生活的每一个领域、每一

3本文为中国博士后基金资助研究成果,项目编号:20070410642。

个方面和每一个角落,使人们实实在在感受到了信息的普遍性和不可或缺性。人们对信息的理解包括在网络上传输的一切消息、信号、符号、数据、资料、情报、知识等,是一个无所不包的庞大的集合体[2]。信息在哲学领域(本体论、哲学信息、信息哲学)、管理学(竞争、决策、博弈、预测)、图书情报领域、信息资源管理领域(信息描述、信息组织、信息检索)、心理学领域、通信和信息科学领域(信号、数据)、经济学(知识经济和信息经济)等学科领域都引起了广泛的关注和争论。在信息及其相关领域,迄今为止信息定义仍然是一个研究热点。

2　本体论与信息

211　本体与信息

本体即存在、实在、事实。本体可分为两个部分:一是自然本体;二是社会本体。我们对本体的认识主要是通过本体自身产生的各种信息,即本体信息。本体信息是对特定领域知识的共同认识,以便实现领域相关应用之间的互操作和互转化。人们对本体认识的准确程度取决于本体信息来源的丰富程度及对本体信息的处理能力。

在本体论层次的意义上,亦即没有任何约束的条件下,可以将信息定义为事物存在的方式和运动状态的表现形式。这也是最一般意义上所说的信息概念。这里的“事物”泛指存在于人类社会、思维活动和自然界中一切可能的对象。“存在方式”指事物的内部结构和外部联系。“运动”泛指一切意义上的变化,包括机械的、物理的、化学的、生物的、思维的和社会的运动。“运动状态”则是指事物在时间和空间上变化所展示的特征、态势和规律。由于宇宙间的一切事物都具有特定的存在方式和运动状态,因而一切事物都在不断地产生信息,而且是不同的信息。在这一层次上定义的信息是最普遍、最广义的信息,可与物质、能量并驾齐驱,我们称其为本体论层次的信息。本体论层次上的信息可等同于知识,即确定性信息。其基本特征表现为:本体信息是客观存在的事物、事件或过程;既可以是事物本身,也可以是事物的运动状态及其变化方式;作为客观存在的事物,是一种既定的事实,具有客观性、真实性、确定性和稳定性;可以与人无关而独立存在。

212　本体论方法及应用

本体论是一个哲学上的概念,用于描述事物的本质。本体论经过长期的演变和融合,已经成为一种科学的方法论,即本体论方法,被广泛应用于各学科领域,并取得了丰富的研究成果。

在人工智能领域,一般将本体定义为概念化的精细描述,也可以把本体视为知识术语的集合,包括词汇表、语义关系和一些简单的推理和逻辑规则。本体是可共享的概念化的、规范的、显式的精确描述。概念化是现象的抽象模型,标志了现象的相关概念。本体信息可用来实现知识的共享和重用,主要应用于人与组织之间的信息交流、系统之间的互操作和软件工程3个方面,其中以基于本体的信息检索、基于本体共享的信息访问和基于本体映射的信息访问3个方面的应用最为典型,也最为普遍。

在图书情报领域,本体和本体论方法具有广泛的应用。本体具有良好的概念层次结构和对逻辑推理的支持,利用本体可以建立面向语义的元数据模型,将元数据中术语的含义、术语间的关系更加明确地表达出来,从而支持概念建模、信息检索、W eb服务、知识库设计、数字图书馆建设、数据挖掘、知识管理和知识发现等[329]。可见,在图书情报领域,本体是以元数据为基础,通过元数据实现对信息和知识的描述和表达,从而实现信息和知识的组织、存储、检索、服务和利用等知识信息管理活动。

3　信息论与信息

311　信息论中的信息

最早把信息作为科学对象来加以研究的是通信领域,这一领域的奠基之作当推哈特莱1928年在《贝尔系统电话杂志》上发表的题为《信息传输》的论文。他在这篇文章中把信息理解为选择通信符号的方式,并用选择的自由度来计量这种信息的大小。他认为,发信者所发出的信息,就是他在通信符号表中选择符号的具体方式。20年后(即1948年),通信专家申农在《贝尔系统电话杂志》上发表了一篇题为《通信的数学理论》的论文,他以概率论为工具,阐明了通信中的一系列基本理论问题,给出了计算信源信息量和信道容量的方法和一般公式,得到了一组表示信息传递重要关系的编码定理。申农在定量测度信息时,把信息定义为随机不确定性的减少,亦即信息是用来减少随机不确定性的东西。基于这一思想,布里渊直接指出,信息就是负熵[10]。控制论的奠基人维纳则把信息看作广义通信的内容。他在《控制论与社会》一书中写道:“信息就是我们在适应外部世界,并把这种适应反作用于外部世界的过程中,同外部世界进行交换的内容的名称”。“接收信息和使用信息的过程,就是我们适应外界环境的偶然性的过程,也是我们在这个环境中有效地生活的过程”[11]。维纳显然把人与外部环境交换信息的过程看作是—种广义的通信过程,即泛指人与人、机器与机器、机器与自然物、人与自然物之间的信息传递与交换。维纳同样也把信息解释为负熵。他指出,“正如熵是无组织(无序)程度的度量一样,消息集合所包含的信息就是组织(有序)程度的度量。事实上,完全可以将消息

所包含的信息解释为负熵”[12]。

由此可见,在通信领域所展开的对信息的研究取得了丰硕的成果。在这里,信息被看作有序程度(或组织程度)的度量和负熵,是用以减少不确定性的东西。这些也是申农、维纳、布里渊等人对信息的共同理解。这些认识比仅仅把信息看作消息或通信的内容要丰富得多,深刻得多。事实上,这些关于信息的理解也在不断影响着其他领域的研究,例如有关风险、不确定性与信息之间关系的研究在20世纪40年代就受到许多经济学家的关注,不确定性的减少(信息的获取)与成本、收益联系起来,取得了突出成果。英国生物学家阿思比把信息定义为“变异度”,他认为,任何一个集合包含的元素的数目以2为底的对数就是该集合的变异度。随着信息论方法的不断成熟和应用,信息开始作为一个通用概念在各学科领域和社会生活各方面广泛使用。

312　信息论方法及应用

信息论方法的建立,不仅对自然科学具有重要的意义,而且对于社会科学的研究与发展也同样具有深远的意义。我国学者钟义信认为[13]:信息科学方法论具有相对独立和相对完整的体系结构,并认为信息科学方法论包含3个方法和两个基本法则,即:①信息系统分析方法(认识复杂事物的方法);②信息系统综合方法(综合复杂系统的方法);③信息系统进化方法(变革复杂系统的方法);④物质能量信息三位一体准则;⑤结构功能行为辩证相依准则。3个方法两个准则共同构成了信息科学方法论的完备体系。信息科学方法论的—个鲜明特色是它处理复杂和高级运动形态事物的能力。具体来说,信息系统分析方法重在“分析”,主要用来分析高级复杂事物的运动过程,通过信息系统分析来认识高级复杂事物的奥妙的工作机制;信息系统综合方法重在“综合”,主要用来构造高级复杂的人工系统(通过模拟或仿真),达到给定的工作目标;信息系统进化方法重在“进化”,主要用来变革高级复杂系统的工作机制,通过进化达到优化的状态。不难看出,信息系统分析方法、信息系统综合方法和信息系统进化方法之间具有内在的深刻联系,它们相互结合在一起,就形成了分析、综合、优化高级复杂事物(系统)的强大方法论工具。有时为了简便,我们就把它们笼统地称为“信息方法”或“信息论方法”。两个准则是信息科学方法论的有机组成部分,是应用信息方法求解复杂问题时必须遵循的基本原则。信息论方法的产生与发展在许多学科领域和社会领域形成了连锁反应,对生命科学、信息科学、信息管理学、情报学、经济学、管理学等学科都造成了巨大而深远的影响。它成为众多学科认识和把握研究对象,构建学科体系的方法和理论基石。

4　博弈论与信息

如果考虑到信息的产生、认识、获取和利用离不开人这一主体,并且必须从主体的立场来定义信息,那么,本体论层次的信息定义就转化为认识论层次的信息定义。在认识论层次上,可以将信息定义为:主体所感知或表述的事物存在的方式和运动状态。这里,主体所感知的是外部世界向主体输入的信息,主体所表述的则是主体向外部世界输出的信息。显然,在引入了“主体”这个约束条件后,信息定义的范围变窄了。在认识论层次上,信息主要用于辅助人的行为选择,即决策,涉及人的各种信息活动以及人对信息的理解和把握。而决策恰恰是一个主体间相互博弈和主体内部博弈的过程。

411　博弈论中的信息

博弈论(Ga me Theory),也称“对策论”,是研究决策主体的行为发生直接相互作用时所进行的决策以及决策的均衡问题。博弈由4个基本要素构成:博弈人、信息、行动策略和利益支付[14]。博弈人(Player)即博弈的参与者,是指在博弈中选择行动以最大化自己效用的决策主体;信息是博弈人所掌握的有关博弈的知识,特别是有关其他博弈人(对手)的特征和行动的知识;策略(Strategy)是指博弈人在给定信息条件下的行动规则,它告诉博弈人在什么时候采取什么行动;支付(Pay Off)是博弈人从博弈中获得的效用水平,它是所谓博弈人策略或行动的函数,是每个博弈人真正关心的东西。博弈人分析的目的是运用“博弈规则”(博弈人及其可选择行动集合和支付函数的合称)确定不同信息的结构下博弈人的策略均衡[15]。

可见,“信息”和“时序”是博弈论中最核心的两个概念。但博弈论中的“时序”也是一个信息概念而非日历上的时间概念:只要每个参与人在选择自己的行动时不知道其他参与人的选择,我们就说他们是“同时行动”;只要某个参与人在选择自己的行动时知道其他参与人的选择,而其他参与人做选择时不知道他的选择,我们就说他是在其他参与人“之后”行动,而其他参与人是在他“之前”行动。这就是说,“信息”是博弈论中最最核心的概念,而“时序”只不过是“信息”概念的进一步延伸。正因为如此,博弈论在经济学中还有一个别名,叫做信息经济学。根据博弈中“信息”的特征,博弈可划分为完全信息博弈和不完全信息博弈。完全信息(Comp lete I nfor mati on)是指每一个博弈人对所有其他博弈人的特征、策略空间及支付函数都有准确的知识;否则就是不完全信息(I ncomp lete I nf or mati on)[16217]。

由以上分析可知,信息在博弈论中的特征表现为信息集,即若干可能策略的组合以及博弈人对对方行动策略的

判断。博弈论中的信息是博弈人对客观存在的事物、事件或过程的描述、判断。它的特点因人而异,因而是处于认识论层次上的信息。

412　博弈论方法及其应用

综观近二三十年来,博弈论取得了重大进展,形成了科学的博弈论方法。博弈论的发展及其在研究上的巨大成就,可说是与其日益广泛的实际应用是分不开的。博弈论的主要应用领域涉及经济学、政治学、军事学、信息科学、工程控制论等众多领域,而且还与决策学、管理学、预测学、会计学、统计学、企业管理、社会心理学、伦理学等学科有着重要的联系。政府决策、企业经营、市场竞争、竞争情报、银行金融、信息经济、管理决策、个人决策等领域都已成为博弈论应用的重要领域,这些领域的活动都与信息活动息息相关,甚至已经渗透到科技发展、经济活动和社会生活的方方面面。对于社会科学而言,博弈论可称得上是一种具有高度概括力的“统一场论”。

特别是从经济学的角度来看,“博弈论”无论是在理论研究上还是在实际应用上,都对经济学的发展产生了重大影响:第一,从分析方法上看,博弈论在经济分析中的应用,改变了传统经济分析的那种以个人孤立决策(其他经济活动者的行为影响则被典型地简化为价格信号)为基础的分析方法,而侧重于经济活动中多个利益主体的行为所产生的相互作用和影响的分析,从而使经济分析更能反映经济系统的本质。这可以说是冯?诺伊曼和摩根斯特恩创立“经济博弈论”的理想和初衷。第二,博弈论突出了经济分析中“理性人”的地位。第三,博弈论应用于经济分析,拓展了经济学的研究领域。比如,博弈论的引入,创造了适宜于寡头垄断分析的方法,拓展了市场结构分析的范围,极大地推动了产业组织理论的发展。博弈论从信息揭示的角度出发,把市场价格机制分析这一新古典理论的核心扩展为一般的机制分析,以信息需要量、信息揭示成本、激励相容(I ncentive Compatibility)等作为各类机制的评价标准,对各类竞价拍卖机制、组织设计、政府政策(公共产品提供、财政税收、金融及其他宏观经济政策)等进行了深入的比较分析,极大地推动了一般机制分析和机制设计理论的发展,等等[18-19]。

博弈论对情报学、信息管理科学、管理科学和经济学等学科研究领域最大的影响和贡献就是“信息经济学”这一交叉学科的产生和发展。博弈论和信息经济学同步发展,相互渗透,并逐渐发展成为上述学科共同研究的热点和焦点。不仅如此,博弈论的产生和兴起,也使得“信息”成为经济生活和社会生活中极为重要的一个概念,深入人心。“信息就是财富”、“知识就是力量”变得耳熟能详,人们言必谈信息。5　信息概念的演变及其对学科发展的影响

511　信息概念的演变及其规律

51111　不同条件约束下的信息概念体系信息概念是十分复杂的,引入不同的约束条件,将会得到不同的信息概念和定义。事实上,之前人们所讨论的有关信息概念和定义正是从不同的角度、在不同的条件下对信息的认识和理解。如果我们根据不同的约束条件区分不同的层次来讨论信息的概念和定义,那么我们将会对信息有一个更为清晰的认识[2]。

信息是事物运动的状态与方式,具体地讲,是事物内部结构和外部联系运动的状态与方式。“事物”泛指一切可能的研究对象,包括外部世界的物质客体,也包括主观世界的精神现象。“运动”泛指一切意义上的变化,包括机械运动、物理运动、化学运动、生物运动、思维运动和社会运动等。“运动方式”是指事物运动在时间上所呈现的过程和规律。“运动状态”则是事物运动在空间上所展示的性状与态势。由于宇宙间一切事物都在运动,都有一定的运动状态和状态改变的方式,因而一切事物都在产生信息,这是信息的绝对性和普遍性;同时,由于一切不同的事物都具有不同的运动状态与方式,信息又具有相对性和特殊性。这就是本体论意义上的信息概念,它不受任何条件约束,它所表征的事物实际的运动状态与方式也不受主体意志的影响,不以主体的条件为转移,因而具有最广泛的适应性。由对象产生本体论信息,作为主体的人类从本体论中提取所得信息尤其是结构功能方面的信息(感知信息),然后通过分析综合等过程再产生出优化结构和新型功能方面的信息(再生信息),再作用于对象而使对象结构发生改变并产生人类期望的新功能。这样,对象又产生了新的本体论的信息,新一轮的转化过程又开始了……这种周而复始螺旋模式上升的过程其实就是人类认识世界和改造世界的过程,这个过程不仅造就了大量的物质资源,而且积累了丰富的信息资源。以本体论信息为基点,逐次引入认识主体、主体的认识能力与认识深度、认识对象的运动方式等约束条件,则可推导出一个层次严密、清晰的信息概念体系。

如果引入认识主体这一约束条件,本体论意义上的信息定义就转化为认识论意义上的信息概念。可以认为,认识论信息就是认识主体所感知或所表述的事物运动的状态与方式。其中,认识主体所感知的事物运动状态与方式,是外部世界向主体输入的信息,可称之为感知信息;认识主体所表述的事物运动状态与方式,是主体向外部世界(包括向其他主体)输出的信息,可称之为再生信息。认识论层次的信息受认识主体约束,可以说,没有主体就没

有认识论信息。一般而言,在人类所及的有限时空中,本体论信息与认识论信息是可以互相转化的,其转化过程大致与人类认识和改造世界的过程相统一。

在认识论层次的信息概念中若再引入认识深度这一约束条件,认识论信息就可以进一步扩展为3个层次;语法信息,即主体所感知或表述的事物运动状态和方式的形式化关系,这是最低层次的认识论信息;语义信息,即主体所感知或表述的事物运动状态和方式的逻辑含义,这是较高层次的认识论信息;语用信息,即主体所感知或表述的事物运动状态与方式相对于某种目的的效用,这是最高层次的认识论信息。一般说来,语法信息、语义信息和语用信息是密不可分的,不可能撇开其中的一个方面而孤立地研究其他方面。当认识和研究一个事物时,人们多是遵循从语法、语义到语用的认识顺序,这可以看作是一个认识小循环,是人类认识和改造世界的方法论。

信息是事物的运动状态与方式,这是广义的信息概念,是最普通的层次。由此而层层引入约束条件,信息的内涵就变得越来越丰富,适用范围则变得越来越窄。与此同时,信息的概念由一而众,逐级展开,自然形成了信息的概念体系[4]。

511123种方法论中信息的比较比较3个不同层次的信息定义可以发现,3种方法论中的信息具有不同特征。

首先,在本体论层次上,信息的存在不以主体的存在为前提,即使根本不存在主体,信息也仍然存在,是一种自在信息。完全可以认为,在人类出现以前,信息就已经客观存在了,只是没有人去感知、表述和利用而已。在认识论层次上则不同,没有主体,就不能认识信息,也就没有认识论层次上的信息。因此也可以说,在人类出现之前,根本就不存在信息。而在信息论层次上,主体为了认识事物,感知、表述和利用信息,人们开始利用不同的载体和符号表述、存储、传递和利用信息。

其次,从内涵来看。认识论层次的信息概念比本体论层次和信息论层次的信息概念具有更为丰富的内涵。这是因为:首先,作为主体的人具有感知能力,能够感知到事物的存在和运动状态;其次,人具有理解能力,能够理解事物的存在和运动状态的特定含义;第三,人具有目的性,能够判断事物的存在方式和运动状态对其目的而言的效用价值,而且这3个方面是相互依存不可分割的。事实上,人们只有在感知了事物存在的方式和运动状态的形式,理解了它的含义,明确了它的效用之后,才算真正掌握了这个事物的信息,才能做出正确的决策。我们把同时考虑到事物存在方式和运动状态的外在形式、内在含义和效用价值的认识论层次上的信息称为“全信息”,而把仅仅考虑其中形式因素的信息称为“语法信息”,把考虑其中内容(含义)因素的信息称为“语义信息”,把考虑其中效用因素的信息称为“语用信息”。认识论层次的信息乃是同时考虑语法信息、语义信息和语用信息的全信息。以申农为代表的信息论所研究的基本上不涉及信息的含义和效用,是纯粹的语法信息[4]。

第三,从范围来看。本体论中的信息是反映事物原貌和本质的全信息,范围最广。认识论和博弈论中的信息则是指人们感知、认识、把握和理解的信息,范围次之。而信息论中的信息则是我们可以接收、表达、存储、传递和利用的信息,范围最小。

第四,从确定性来看。本体信息是一种自在信息,它的存在不以人的意志为转移,反映事物的原貌和本质特征,是一种确定性信息,可等同于知识。认识论和博弈中的信息反映了人的认识和理解能力,是体现人的能力、智能和行动的信息集合,这种信息因人而异,因此具有很大的不确定性和很强的主观性。而信息论中的信息则是用来消除人们认识上的不确定性的东西,它是在人们感知、认识和理解本体信息的基础上对本体信息和认识信息的描述,以帮助人们从某种程度上消除认识上的不确定性。

最后,从应用来看。本体信息是人们认识的来源和源泉,是一种宝贵的资源。本体和本体论则为我们提供了一种认识事物的科学方法。信息论要解决的是信息的通信问题,包括信息的表达、传递、转换、存储等基本问题。认识论和博弈论则是要解决人们的行为决策问题,即在认识、理解和把握信息的基础上作出正确选择并指导行动,这是我们认识世界和改造世界的最终目的。

512　信息概念的演变对学科发展的影响

信息的概念及其相关问题研究是信息科学研究的理论基础,围绕信息及其认识与管理研究,形成了信息科学群。Marchand很早就认为,信息科学群包括情报学、图书馆学、计算机科学、信息学和信息论、系统理论和系统分析、控制论、运筹学、机器人学、人工智能、认知心理学、决策科学工作者、符号学、认知科学等学科[20]。实际上,信息科学群的研究范围十分广泛,概括来说主要包括以下方面:哲学中有关信息范畴的研究;控制论和系统论中有关信息一般功能的研究;认识论、认知科学、脑科学中有关人类精神信息的研究;探索信息本质特性的信息论、符号学、语义学、元信息学;以信息交流与管理为对象的图书馆学、文献学、档案学、博物馆学、传播学、新闻学、教育学、情报学、信息学等;与社会各分支的交叉学科如信息社会学、信息经济学、信息心理学、信息政治学、信息法学等;自然科学和工程技术诸领域中有关各物理信息、生物信息、生理信息、遗传信息、工程信息、机器信息、天体信息的研究,等等[21]。

综合起来看,20世纪中叶发展起来的信息科学群主要在4个研究层面上展开[22]:工程技术信息学、领域或部门信息学、一般信息理论和信息哲学,并形成了一系列完整的信息科学方法论,成为信息科学及相关学科发展的理论基础。第一个层面的研究起始于申农、维纳的理论,他们对信息通信和信息控制的研究奠定了信息论与控制论的基础,目前已发展出微电子学、计算机工程、通信工程、自动化及网络化系统工程、数据库理论、供计算机使用的各类符号系统设计工程、生物工程、纳米技术、虚拟现实……以及各类直接面对对象处理的信息工具设备的制作和使用的技能和方法的学科,并形成了信息科学方法论。第二个层面的研究首先包括三大并列学科领域:自然信息学、社会信息学、智能信息学,进而又展开为物理信息学(包括其多级分支上的量子信息学)、化学信息学、生命信息学、天体信息学、地质信息学……经济信息学、信息经济学、博弈理论、政治信息学、文化信息学、人本信息学、信息社会论、信息管理学、情报学、图书馆学……语言信息学、认知信息学、人机信息学、决策信息学、价值信息学……在此基础上形成了信息认识论方法(包括信息进化论方法、信息决策方法、信息管理方法、信息分析方法、博弈论方法等)。第三个层面的研究包括已有的学者所构建的一般信息科学的理论,如雷斯尼科夫(L.H.Resnikoff)、德夫林(K.Devin)、钟义信等人分别所做的工作,以及关于创立一般信息论的某些设想,如马克卢普(F.M chlup)、斯托尼尔(T.St onier)等人所提的建议和预言,并形成了广义信息论方法。第四个层面的研究从维纳当年关于“信息既不是物质,也不是能量”的警示开始,到20世纪六七十年代(我国则是80年代)以来国内外关于信息的哲学及相关哲学问题的广泛论争,如克劳斯(G.Klaus)提出,在意识和物质之间存在一个“客观而不实在”的信息领域;邬焜提出的“信息是标志间接存在的哲学范畴”;再到近年来关于虚拟实在是否实在的讨论,直到相关信息哲学体系较为系统的建立,并在此基础上形成了信息本体方法。如果说,上述前3个层面的研究为第4个层面的研究奠定了坚实基础和开辟了广阔前景的话,那么,第4个层面的研究则是对前3个层面的研究所展示出的信息问题的更为深入和理性化的认识。信息哲学揭示了一个与物质世界完全不同的新领域———信息世界,并把信息本体提升到与物质和能源本体同等的高度加以认识和研究,形成了一个庞大的信息科学群体。不仅信息科学内部各学科之间相互交叉、渗透、融合、碰撞产生出一系列新的学科和研究领域,而且信息科学群的范围正在不断扩大,同时还在不断地向许多学科领域渗透,出现了大量值得关注和研究的交叉学科和研究领域。正因为如此,人类把充满期待的21世纪称为“信息世纪”。□

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作者简介:文庭孝,副教授,博士后。

侯经川,教授,博士后。

汪全莉,讲师。

刘晓英,馆员,硕士生。

收稿日期:2008-10-13