本讲主要内容
? 信息的 含义 及 要素 （ 信息的表现形式 ）
? 数据与信息的关系
? 信息资源的含义
? 信息的特征
? 信息的分类
? 信息运动的过程 （ 自然信息运动过程, 生
物信息运动过程, 人类社会信息运动过程,
符号信息 ）
? 信息运动过程的特征 （ 信息链, 信息传递模
式的多样性, 信息运动方式的多样性, 信息
的模糊度与冗余 度, 信息传递过程中噪声干
扰的不可避免性, 马太效应, 信息守恒与扩
散 ）
信
息
的
基
本
理
论
（
第
一
讲
）
,信息, 一词应用的领域很多, 适用范围非常广泛, 从不同的层次
,不同的角度有不同的理解和认识, 既有数学上, 技术上的定义, 也
有人文社会科学方面的解释 。
信息论的创始人申农认为,信息是用来消除未来的某种不定性的因
素, 信息是通信的内容 。
控制论的创始人之一维纳认为,信息是人们在适应外部世界并且使
之反作用于外部世界的过程中, 同外部世界进行相互交换的内容和名
称 。
从信息管理的角度看,信息是按照用户的需要经过加工处理的数据
。对信息的加工是信息管理工作的核心。
信息一般表现为四种形态,数据、文本、声音和图像
信息的 含义 （第 1章第 1讲）
数据, 从信息科学的角度来看，数据是指计算机能够生
成和处理的所有事实、数字、文字和符号等。随着多媒体
计算机的应用和计算机外围设备的发展，计算机可以处理
各种形态的信息。文本、数字、声音和图像在计算机中都
是数据。
文本,文本指人们书写的语言。文本可以手写，也可以是
印刷的。
声音,声音是指人们用耳朵听到的信息，它可以分为两种
，即说话的声音和音乐
图像,图像是指人们能用眼睛看到的信息。
信息的表现形式 （第 1章第 1讲）
语义要素,如果信息是用语言来表达的，它就具
有一定的语义。这种语义也包括能被人类破译、
理解的非人类语言，正是因为信息具有了语义，
信息才具有使用价值。
差异要素,由于客观事物差异性的存在，信息会
表现出一定的差异性。越是表现细微差异的信息
，越有使用价值。
语义要素、差异要素,传递要素和载体要素
信息的要素 （第 1章第 1讲）
传递要素,一个事物的特征只有通过表现与传递，为其
它事物所感知才能称其为信息。传递要素包括信源、信
宿、信道、信息流、编码和解码、噪音与干扰、反馈与
前馈等。
载体要素,信息是事物特征的表现，而这些特征又是靠
物质介质和物质载体来表现的。信息由物质客体生成，
并被物质介质表现与传递；信息在表现与传递过程中，
始终都有物质载体承载着它。这种负载信息的物质被称
为信息载体。例如，纸张就是最普及、最可靠的信息载
体。
语义要素、差异要素,传递要素和载体要素
信息的要素 （第 1章第 1讲）
数据 是简单的客观事实，是用来描述客观事物可鉴
别的符号，是客观事物的属性、数量、位置等的抽
象表示。
信息 是通过定义和组织数据中的关系而产生的，定
义不同的关系就产生不同的信息。
信息 加工 数据
数据与信息的关系 （第 1章第 1讲）
狭义的信息资源 是指信息及其载体。也就是经过
加工处理的、对决策者有用的数据。
广义的信息资源 把信息活动的各个要素都纳入到
信息资源的范畴，强调系统的概念。
核心资源、支持资源和环境资源 构成了完整的信
息资源体系。
信息资源的含义 （第 1章第 1讲）
信息的特征 （第 1章第 1讲）
? 信息存在的普遍性、客观性和主观性
? 信息的无限性
? 信息对物质载体的依附性和独立性
? 信息的价值性
? 信息在时间和空间上的可传递性
? 信息对利用者的共享性
? 信息的时效性和滞后性
? 信息的可加性
信息的分类 （第 1章第 1讲 ）
? 按 信息描述的对象 划分，分为自然信息和社会信息。
? 按 信息加工深度 划分，分为一次信息、二次信息和三次
信息。
? 按 信息的表现形式 划分，分为文献型、档案型、统计型、
动态型等。
? 按 信息的内容和使用领域 划分，有经济信息、管理信息、
科技信息、政务信息、文教信息和军事信息等。
? 按 信息的记录方式 划分，可分为语声信息、图像信息、
文字信息、数字信息等。
? 按 信息的性质 划分，可分为语法信息、语义信息和语用
信息。
从时间和空间上，信息运动的过程可分为 自然信
息运动, 生物信息运动 和 人类社会信息运动 三种不同
的类型。是由低级到高级、由简单到复杂，逐步梯进
的阶梯式过程。在人类社会中，这三种信息运动过程
同时存在，互相关联，共同组成了信息运动过程的有
机整体，达到了高度的统一。
人类在漫长的社会历史进程中，不但逐渐学会了
驾驭信息、利用信息，而且还创造了特有的 符号信息
系统。
信息运动的过程 （第 1章第 1讲）
自然信息 运动过程存在于产生信息的 物体
之中，两者是一体，是不可分离的；
自然信息运动过程是 随机的 和 盲目的 ；
自然信息是不完整的，只有信息的生成和
存储，而不能对信息进行加工和利用，存在着
过程上的断层。
自然信息运动过程 （第 1章第 1讲）
在生物界，生物对信息进行加工处理，并且能够加以
利用，这种加工利用是浅层次的，还处于模糊的感知和
辨识阶段。
生物信息 (生物机体内和生物机体间传递的信息 )不
同于无机物的信息，是信号形态的信息，具有了统一的
载体和统一的编码，这使得信息可以传递和利用，如 DNA
遗传信息编码，动物之间通过叫声、气味等交换信息，
人体病毒的感染等。
生物信息运动是世界逐步进化的结果，带有明显的
过度性。
生物信息运动过程 （第 1章第 1讲）
人与自然的信息交流 除了遵循自然的法则外，
也随人的认识而发生变化。一方面，认识自然的科
学研究是自然信息通过人类认识进行归纳和反映的
过程。另一方面，人的劳动是在人脑主观意识支配
下，人的认识作用于自然物，输入并留下信息的过
程。这是一种半自然、半社会化的信息运动过程。
最后是 人与人之间的信息交流,进而扩大到组织之
间、国家之间的人类社会的信息运动过程，这是信
息运动的高级阶段。
人类社会信息运动过程 （第 1章第 1讲）
符号信息 克服了生物信息从形式到内容局限
于生物体内的局限性，形成了一种独特的、超出
人的机体之外而独立存在的抽象符号。由于符号
信息的产生，使人类能对信息进行思维抽象，并
能更好地传递和利用信息。
在人类社会中，信息运动需要一定的条件和
要素，概括起来如下,信息发送者、信息接收者
、信息通道、符号体系和支持条件。
符号信息 （第 1章第 1讲）
信息运动过程的特征 （第 1章第 1讲 ）
在人类社会信息的运动过程中，有各种 信息链 。
通过对社会信息运动过程的进一步分析，可以看出一
些有普遍意义的特征,
?信息传递模式的多样性
?信息运动方式的多样性
?信息的模糊度与冗余度
?信息传递过程中噪声干扰的不可避免
性
?信息产生与分布中的马太效应
?信息守恒与扩散
信息链 （第 1章第 1讲）
S表示信息的产生者,R表示信息的接收者，有向线段
表示信息流向，圆圈表示信息栈（信息节点）。 S到 R可以
有不同的信息通道。每个信息栈从前栈或 S获取信息，并
加以处理、转换、存储、积累和选择，对后栈或 R传递信
息，形成信息的链条，即 信息链 。
S R 信息栈 信息栈 信息栈
信息栈
信息传递模式的多样性 （第 1章第 1讲）
?多向主动传递,是指信息生产者或收集者针对整个社会的
需要将自己生产或收集到的信息主动传递给事先未确定的
接收者。
?单向主动传递,是指信息生产者或收集者将信息传递给事
先确定的接收者。
?多向被动传递,这种方式事先没有确定的接收者，是信息
收集者向整个社会开展的信息服务。
?单向被动传递,这种传递方式是指信息生产者或收集者开
展的信息咨询服务。
上述四种传递模式同时存在、相互补充、协调一致。
信息运动方式的多样性 （第 1章第 1讲）
?辐射式运动,信息生成以后便向四面八方做辐射式传播和
扩散。主要手段有广播电视网、计算机网络、报刊杂志等
形式。
?有序性运动,信息运动的有序性既表现在信息自身的有序
性，也表现在运动过程的有序性。信息在传递过程中,按人
类社会的组织结构以一定的方式，沿着固定的方向运动。
主要手段是传真、文件、报告、书籍、刊物等。
?接力式运动,信息运动从信源到信宿是需要多次接力传递
的。
?布朗运动,信息在人的作用下往往做无规则、无休止的运
动。人际交谈、小道消息是这种信息流动的主要方式。
信息的模糊度与冗余度 （第 1章第 1讲）
?模糊的、不确定的信息都属于模糊信息。 在计
算机中处理模糊信息并非易事，模糊数学为模糊
信息的处理提供了有效的工具。模糊度由模糊集
合来进行定量描述。
?冗余是指在表达和传递信息时，用较多的信息
量来实现较少的信息传递。 例如，在数据通信中
，为了能对传送的数据进行检错或纠错，用到的
抗干扰编码，均是由增加冗余数位来实现的。增
加的冗余数位越多，冗余度越大。
信息传递过程中噪声干扰的不可避免性
噪声干扰 （如电磁干扰、机械噪声、化学噪声、
热噪声等）使信息在传递过程中产生不希望的变化。
克服噪声的干扰 是信息科学的一项重要工作，也
推动了通信技术的发展。
克服噪声的干扰的方法主要有,
改善信息运动过程中的物质条件。
利用抗干扰编码。
马太效应 （第 1章第 1讲）
在社会信息流的产生、传递和利用过程中，
信息及其相关因素常常表现出明显的核心趋势和
集中取向，如 20%的网站集中了 80%的用户，这就
是信息产生和分布的, 马太效应, 。
马太效应真实地概括了人类社会生活中的惯
性，描述了优势和劣势的积累过程 （一经存在优
势，这种优势局面就会不断加强，反之若处于劣
势，则这种不利局面也会不断加剧）。
信息守恒与扩散 （第 1章第 1讲）
信息守恒,信息守恒是描述信息在运动过程中信息
量变化的规律。某一信息一旦产生，它将永远地存
在并且其信息量与产生时相等。信息守恒表现在信
息交流传播中，即信息是可以被共享的，而信息自
身既不会有量的增加，也不会有量的减少。信息一
经产生只能被隐蔽或遗忘，而不会被消灭或消失。
信息扩散原理,信息扩散原理是描述信息在传递过
程中的规律，包括信息扩散的多向对称性和信息传
递的密度递减法则。
? 信息的 含义 及 要素 （ 信息的表现形式 ）
? 数据与信息的关系
? 信息资源的含义
? 信息的特征
? 信息的分类
? 信息运动的过程 （ 自然信息运动过程, 生
物信息运动过程, 人类社会信息运动过程,
符号信息 ）
? 信息运动过程的特征 （ 信息链, 信息传递模
式的多样性, 信息运动方式的多样性, 信息
的模糊度与冗余 度, 信息传递过程中噪声干
扰的不可避免性, 马太效应, 信息守恒与扩
散 ）
信
息
的
基
本
理
论
（
第
一
讲
）
,信息, 一词应用的领域很多, 适用范围非常广泛, 从不同的层次
,不同的角度有不同的理解和认识, 既有数学上, 技术上的定义, 也
有人文社会科学方面的解释 。
信息论的创始人申农认为,信息是用来消除未来的某种不定性的因
素, 信息是通信的内容 。
控制论的创始人之一维纳认为,信息是人们在适应外部世界并且使
之反作用于外部世界的过程中, 同外部世界进行相互交换的内容和名
称 。
从信息管理的角度看,信息是按照用户的需要经过加工处理的数据
。对信息的加工是信息管理工作的核心。
信息一般表现为四种形态,数据、文本、声音和图像
信息的 含义 （第 1章第 1讲）
数据, 从信息科学的角度来看，数据是指计算机能够生
成和处理的所有事实、数字、文字和符号等。随着多媒体
计算机的应用和计算机外围设备的发展，计算机可以处理
各种形态的信息。文本、数字、声音和图像在计算机中都
是数据。
文本,文本指人们书写的语言。文本可以手写，也可以是
印刷的。
声音,声音是指人们用耳朵听到的信息，它可以分为两种
，即说话的声音和音乐
图像,图像是指人们能用眼睛看到的信息。
信息的表现形式 （第 1章第 1讲）
语义要素,如果信息是用语言来表达的，它就具
有一定的语义。这种语义也包括能被人类破译、
理解的非人类语言，正是因为信息具有了语义，
信息才具有使用价值。
差异要素,由于客观事物差异性的存在，信息会
表现出一定的差异性。越是表现细微差异的信息
，越有使用价值。
语义要素、差异要素,传递要素和载体要素
信息的要素 （第 1章第 1讲）
传递要素,一个事物的特征只有通过表现与传递，为其
它事物所感知才能称其为信息。传递要素包括信源、信
宿、信道、信息流、编码和解码、噪音与干扰、反馈与
前馈等。
载体要素,信息是事物特征的表现，而这些特征又是靠
物质介质和物质载体来表现的。信息由物质客体生成，
并被物质介质表现与传递；信息在表现与传递过程中，
始终都有物质载体承载着它。这种负载信息的物质被称
为信息载体。例如，纸张就是最普及、最可靠的信息载
体。
语义要素、差异要素,传递要素和载体要素
信息的要素 （第 1章第 1讲）
数据 是简单的客观事实，是用来描述客观事物可鉴
别的符号，是客观事物的属性、数量、位置等的抽
象表示。
信息 是通过定义和组织数据中的关系而产生的，定
义不同的关系就产生不同的信息。
信息 加工 数据
数据与信息的关系 （第 1章第 1讲）
狭义的信息资源 是指信息及其载体。也就是经过
加工处理的、对决策者有用的数据。
广义的信息资源 把信息活动的各个要素都纳入到
信息资源的范畴，强调系统的概念。
核心资源、支持资源和环境资源 构成了完整的信
息资源体系。
信息资源的含义 （第 1章第 1讲）
信息的特征 （第 1章第 1讲）
? 信息存在的普遍性、客观性和主观性
? 信息的无限性
? 信息对物质载体的依附性和独立性
? 信息的价值性
? 信息在时间和空间上的可传递性
? 信息对利用者的共享性
? 信息的时效性和滞后性
? 信息的可加性
信息的分类 （第 1章第 1讲 ）
? 按 信息描述的对象 划分，分为自然信息和社会信息。
? 按 信息加工深度 划分，分为一次信息、二次信息和三次
信息。
? 按 信息的表现形式 划分，分为文献型、档案型、统计型、
动态型等。
? 按 信息的内容和使用领域 划分，有经济信息、管理信息、
科技信息、政务信息、文教信息和军事信息等。
? 按 信息的记录方式 划分，可分为语声信息、图像信息、
文字信息、数字信息等。
? 按 信息的性质 划分，可分为语法信息、语义信息和语用
信息。
从时间和空间上，信息运动的过程可分为 自然信
息运动, 生物信息运动 和 人类社会信息运动 三种不同
的类型。是由低级到高级、由简单到复杂，逐步梯进
的阶梯式过程。在人类社会中，这三种信息运动过程
同时存在，互相关联，共同组成了信息运动过程的有
机整体，达到了高度的统一。
人类在漫长的社会历史进程中，不但逐渐学会了
驾驭信息、利用信息，而且还创造了特有的 符号信息
系统。
信息运动的过程 （第 1章第 1讲）
自然信息 运动过程存在于产生信息的 物体
之中，两者是一体，是不可分离的；
自然信息运动过程是 随机的 和 盲目的 ；
自然信息是不完整的，只有信息的生成和
存储，而不能对信息进行加工和利用，存在着
过程上的断层。
自然信息运动过程 （第 1章第 1讲）
在生物界，生物对信息进行加工处理，并且能够加以
利用，这种加工利用是浅层次的，还处于模糊的感知和
辨识阶段。
生物信息 (生物机体内和生物机体间传递的信息 )不
同于无机物的信息，是信号形态的信息，具有了统一的
载体和统一的编码，这使得信息可以传递和利用，如 DNA
遗传信息编码，动物之间通过叫声、气味等交换信息，
人体病毒的感染等。
生物信息运动是世界逐步进化的结果，带有明显的
过度性。
生物信息运动过程 （第 1章第 1讲）
人与自然的信息交流 除了遵循自然的法则外，
也随人的认识而发生变化。一方面，认识自然的科
学研究是自然信息通过人类认识进行归纳和反映的
过程。另一方面，人的劳动是在人脑主观意识支配
下，人的认识作用于自然物，输入并留下信息的过
程。这是一种半自然、半社会化的信息运动过程。
最后是 人与人之间的信息交流,进而扩大到组织之
间、国家之间的人类社会的信息运动过程，这是信
息运动的高级阶段。
人类社会信息运动过程 （第 1章第 1讲）
符号信息 克服了生物信息从形式到内容局限
于生物体内的局限性，形成了一种独特的、超出
人的机体之外而独立存在的抽象符号。由于符号
信息的产生，使人类能对信息进行思维抽象，并
能更好地传递和利用信息。
在人类社会中，信息运动需要一定的条件和
要素，概括起来如下,信息发送者、信息接收者
、信息通道、符号体系和支持条件。
符号信息 （第 1章第 1讲）
信息运动过程的特征 （第 1章第 1讲 ）
在人类社会信息的运动过程中，有各种 信息链 。
通过对社会信息运动过程的进一步分析，可以看出一
些有普遍意义的特征,
?信息传递模式的多样性
?信息运动方式的多样性
?信息的模糊度与冗余度
?信息传递过程中噪声干扰的不可避免
性
?信息产生与分布中的马太效应
?信息守恒与扩散
信息链 （第 1章第 1讲）
S表示信息的产生者,R表示信息的接收者，有向线段
表示信息流向，圆圈表示信息栈（信息节点）。 S到 R可以
有不同的信息通道。每个信息栈从前栈或 S获取信息，并
加以处理、转换、存储、积累和选择，对后栈或 R传递信
息，形成信息的链条，即 信息链 。
S R 信息栈 信息栈 信息栈
信息栈
信息传递模式的多样性 （第 1章第 1讲）
?多向主动传递,是指信息生产者或收集者针对整个社会的
需要将自己生产或收集到的信息主动传递给事先未确定的
接收者。
?单向主动传递,是指信息生产者或收集者将信息传递给事
先确定的接收者。
?多向被动传递,这种方式事先没有确定的接收者，是信息
收集者向整个社会开展的信息服务。
?单向被动传递,这种传递方式是指信息生产者或收集者开
展的信息咨询服务。
上述四种传递模式同时存在、相互补充、协调一致。
信息运动方式的多样性 （第 1章第 1讲）
?辐射式运动,信息生成以后便向四面八方做辐射式传播和
扩散。主要手段有广播电视网、计算机网络、报刊杂志等
形式。
?有序性运动,信息运动的有序性既表现在信息自身的有序
性，也表现在运动过程的有序性。信息在传递过程中,按人
类社会的组织结构以一定的方式，沿着固定的方向运动。
主要手段是传真、文件、报告、书籍、刊物等。
?接力式运动,信息运动从信源到信宿是需要多次接力传递
的。
?布朗运动,信息在人的作用下往往做无规则、无休止的运
动。人际交谈、小道消息是这种信息流动的主要方式。
信息的模糊度与冗余度 （第 1章第 1讲）
?模糊的、不确定的信息都属于模糊信息。 在计
算机中处理模糊信息并非易事，模糊数学为模糊
信息的处理提供了有效的工具。模糊度由模糊集
合来进行定量描述。
?冗余是指在表达和传递信息时，用较多的信息
量来实现较少的信息传递。 例如，在数据通信中
，为了能对传送的数据进行检错或纠错，用到的
抗干扰编码，均是由增加冗余数位来实现的。增
加的冗余数位越多，冗余度越大。
信息传递过程中噪声干扰的不可避免性
噪声干扰 （如电磁干扰、机械噪声、化学噪声、
热噪声等）使信息在传递过程中产生不希望的变化。
克服噪声的干扰 是信息科学的一项重要工作，也
推动了通信技术的发展。
克服噪声的干扰的方法主要有,
改善信息运动过程中的物质条件。
利用抗干扰编码。
马太效应 （第 1章第 1讲）
在社会信息流的产生、传递和利用过程中，
信息及其相关因素常常表现出明显的核心趋势和
集中取向，如 20%的网站集中了 80%的用户，这就
是信息产生和分布的, 马太效应, 。
马太效应真实地概括了人类社会生活中的惯
性，描述了优势和劣势的积累过程 （一经存在优
势，这种优势局面就会不断加强，反之若处于劣
势，则这种不利局面也会不断加剧）。
信息守恒与扩散 （第 1章第 1讲）
信息守恒,信息守恒是描述信息在运动过程中信息
量变化的规律。某一信息一旦产生，它将永远地存
在并且其信息量与产生时相等。信息守恒表现在信
息交流传播中，即信息是可以被共享的，而信息自
身既不会有量的增加，也不会有量的减少。信息一
经产生只能被隐蔽或遗忘，而不会被消灭或消失。
信息扩散原理,信息扩散原理是描述信息在传递过
程中的规律，包括信息扩散的多向对称性和信息传
递的密度递减法则。
