信息是什么?

据说信息的传递不能超过光速,及光速是信息的最大载体,有人说量子纠缠不传递信息,所以他可以超光速……那么,信息是什么?有能量吗?
  • 信息是什么?-图1
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陈思进

2023年03月25日·财经专栏作家 加拿大皇家银行风险管理资深顾问

谢邀!

注意到此问题下面有了近50个(其中不乏不错的)答复了,那从今天开始,就借用在得到上由汪恒对《香农传》一书的解读中的部分内容,来回应几个相关的问题。

关于作者

吉米·索尼,美国顶级报刊编辑;罗伯·古德曼,顶级刊物撰稿人兼学者。

关于本书

本书是信息论之父香农的传记,讲述他如何靠一个人的思维游戏,奠定现代计算机和互联网的理论基础,使虚无缥缈的信息变成人类社会支柱,带领全人类进入信息时代。同时,也讲述了他获得如此成就的秘密所在,以及他在科学泰斗人设之外的鲜活有趣一面。

核心内容

第一,香农将人类带入信息时代,主要靠哪两个重要贡献?

第二,香农能实现如此创举,依靠的是什么?

第三,在学术泰斗的人设之外,香农游戏人生的一面是什么样的?

前言

将为你解读的是《香农传》,这是信息论之父、美国科学家克劳德·香农的传记,讲的是这位天才如何开创信息时代,怎么用一个人的思维游戏,改变了整个人类的生活。

在科学史上,香农是足以和牛顿、爱因斯坦相提并论的天才人物。而且,按照有些美国学者的说法,爱因斯坦开创了相对论,却没有把我们带入相对论的时代。而香农开创了信息论,并且把人类带入了信息时代,所以,香农的影响比爱因斯坦更大。

这个说法看上去有点夸张,我们来看一下香农的贡献到底有没有这么大。信息时代的基础其实就是两个东西,一个是电脑,一个是互联网,而这两个东西都离不开香农。香农让电脑从一个简单的运算工具,变成了复杂的思考工具。也是因为有了香农的研究成果,互联网才应运而生。你说他的影响大不大?

有趣的是,香农并不是一个书呆子型的科学家,他身上有一种游戏人生的特质。他喜欢捣鼓各种奇怪发明,做出了能自己穿越迷宫的电子老鼠。他还会在严肃的科学会议上,像马戏团的小丑一样,玩起抛球杂耍,甚至用严密的数学方法来分析杂耍,写出关于杂耍的学术论文。而他的很多小发明看似游戏,却在多年之后,启发后人完成了划时代的重要创新。

这本传记的作者吉米·索尼和罗伯·古德曼,一位是美国顶级报刊编辑,一位是顶级刊物撰稿人兼学者,他们在传记里,重现了香农的精彩人生,也让我们看到了天才的思考方式。

下面我们分三个部分,来讲述香农的人生经历。第一,我要给你介绍香农的两个重要贡献,凭借这两个贡献,香农带人类进入了信息时代。第二,香农能做出这两个贡献,依靠的是什么。第三,我会给你介绍香农的另一面,在学术泰斗的人设之外,香农游戏人生的一面是什么样的?

第一部分

我们进入第一个部分,说说香农为人类做出的两个重要贡献。

讲这个之前,先为你大概介绍一下这位天才的人生经历。香农1916年生于美国密歇根州的一个小镇,从小接受良好教育,成绩不错,但并不拔尖。相比之下更突出的,是他捣鼓各种机器、研究小发明的本领。他曾做出一台升降机,把妹妹升到了高处。

香农的人生轨迹看上去有点四平八稳。他在密歇根大学念本科,然后到麻省理工念研究生。在每个阶段,他都能同时获得两个学位,一个数学,一个工程学,正好代表了他两个方面的兴趣和才能。

将在回复《能通俗地解释一下香农定理到底有什么含义?》中接着谈,再将昨天的#思进每日美股点评#中的部分内容和大家分享一下吧:

03月24日:首先要说的是,今天美国头条财经新闻是德意志银行股价创下三年来最大跌幅。一群友还转发了繁体财媒头条:歐洲德意志銀行崩盤。我立刻回应,是好事!再强调一次,长远而言,金融危机往往利大于弊,其实是XX(请大家补上后面俩字),之前提过多次,欧美几百年的金融史就是这么走过来的。

再顺便提一下,德意志銀行就是当年收购了我进入华尔街的第一家公司Bankers Trust,看来收购了我当年所待过的公司,也是有可能再被收购的……哈哈哈。而从这次瑞信被瑞银的收购可以看出,没有谁是可以大而不倒的。

再提几点:

1、美国宏观数据“强于预期”

周五报出的美国经济数据PMI,服务业PMI为53.8,制造业PMI为49.3,均超过了预期,为近期的新高点,说明美国经济总体而言还不错。

注:PMI为Purchasing Managers' Index的缩写,可翻译为采购经理人指数,是国际上通行的总体经济监测指标体系之一,一般而言,50是荣枯的分界点,超过50为经济不错,越高越好;

2、【美联储布拉德:通胀仍然过高】美联储“鹰王”布拉德(James Bullard)表示,美国银行业的压力可以通过其他措施来缓解,这使得货币政策可以继续专注于针对高通胀。

布拉德明确表示,继续采取审慎的宏观政策可以遏制金融风险,同时适当的货币政策可以继续对通货膨胀施加下行压力。他还强调,放弃2%的通胀目标是“灾难性”的!

他还上调了对峰值利率的预期,“我之前预计的是5.375%,现在略高了一点,是5.625%。”我非常赞同布拉德上述的观点,他对峰值利率的预期和我之前的反复判断(5.5%-6%)也基本一致;

3、在一微信群内和群友讨论了高利率的问题

一群友转发了某专家对高利率的微言:高利率市场资金更多的去买国债和定期存款,会产生流动性危机,不利于股市,房地产,加息导致任何一件突发黑天鹅事件,都可能使市场产生断崖式的变化。长期的高利率产生的效果或许不会低于短期超高利率。我们要特别关注劳动力市场和通胀率,但是美联储也会受黑天鹅事件影响,产生温和对待通胀的加息政策。

我的回应:其实,现在真正的问题是利率多高叫“高利率”,因为,目前对高利率的“定义”(所谓的定义),其实是前20多年来,市场对长期以来低利率产生的约定俗成的惯性思维,好像5%就算高利率了。

但是,只要回望一下前500多年来的利率历史图(请见附图一),5%还能算高利率吗?再请看一下附图二,其实,目前的实际利率仍为负值。事实上,长达35年的通胀稳定和债券收益率缓慢下降的时代已经结束(请见附图三)。

Last but not least, 要特别注意的是,前二三十年的经济全球化1.0正在rollback,很有可能,世界将回到相对高的利率时代……点到为止……

最后,再顺便打个小广告,全球发行的《看懂財經新聞:賺錢門道》上架、《财经金融科普漫画书系(套装共4册)》出齐,以及我策划、和粮食问题专家冰清合著的《大国粮食》新鲜出炉,谢谢关注!


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宁教授网络科普基地

2022年04月06日·网络空间北京市国际科技合作基地主任 北科大教授

1,究竟什么才是所谓的信息呢?

2,0代表什么?

3,信息展开。

4,不同进制的本质。

但是在回答你的问题时,我不希望用什么公式或者更复杂的概念,而是想要让题主更清晰的认识本质。各种公式和理论,只是本质的高度抽象而已。

1,究竟什么才是所谓的信息呢?

信息,泛指人类社会传播的一切内容。

重点在两个词,“人类社会”,“传播”。

人类社会,容易引起误解,并不是只有人类的信息才叫信息,而是,所有的信息,包括宇宙万物,只要人类想要去传播和认识的内容,都叫信息。至于其他物种如何定义这些内容,我们人类就不知道了。

传播,这里要举例才能讲清楚。一个猿人看到“一棵苹果树上结了很多苹果”。如果我是猿人,猿人间还没有定义这些信息,那么,我只能自己知道这件事,根本无法对其他猿讲述这件事。这句话中的所有内容都是信息,“一棵”是数量,“棵”是单位,“苹果”是名称,“苹果树”,“苹果树上”,“结”,“很多”,所有这些对于猿人的我来说,都不知道怎么向其他猿人表达。如果我没有向外表达的需求,那么我一个人知道就行,干嘛费时定义那么多内容,我心里想着当时眼前的画面,但是却并不知道我看到的是什么。

这时,作为一个聪明的猿人,我在地上划了一道竖痕,来表示那棵树,然后又在那个竖痕上点了很多点表示苹果。我将这个图形给其他猿人看,他们就能大概明白其中的一些意思,然后当我带着他们看到真正的苹果树时,我们就约定,以后看到这类东西,都用在地上划一个棒棒 顶端一些点点来表示。而点点的多少,跟苹果的数量对应,这就是信息的创造过程。

2,0代表什么?

0这个数据说是由印度人在约公元5世纪时发明,为什么是印度?因为印度的宗教文化中有一种状态,“虚无”,印度的学者也都是宗教的信徒,他们如何用数学来表示虚无呢?当时确实没有办法表达,之前都是表示树上的苹果之类问题,虚无是看不见摸不着的,代表什么都没有。而由于数学是自成体系的逻辑自洽系统,在其中的创造只要符合逻辑自洽系统就可以,所以0就由印度学者创造了出来。

3,信息展开。

当某个信息的信息量巨大时,是不是会对传播造成影响。比如没有“人类”或类似的词来概括总结人类这个群体,如果你想传递人类这个概念时会怎么样?你可能会说“你,我,他,以及他们所有,包括亚洲,非洲。。”,好复杂,而且其中还有“亚洲”,“非洲”这种大类,如果连这种大类都没有,怎么表达“人类”?总不能把所有人的名字都念一遍吧。所以为了方便传播和便于表达,信息需要被归纳和分类,这么做的“一切为了好用”。

4,不同进制的本质。

为什么人类要用10进制?因为人类的一双手是十根手指头,还是那句话,“一切为了好用”。老祖宗在算术的时候,发现猎物比双手都要多出两个,那就在地上划一道,重新数两个指头,表示“比一双手指头多两个”,每次超过十根手指,都在地上划一道,最后就可以表示“比N双手指头多M个”了。

而其他的进制,也是在不同应用环境中为了好用而创造出来的。

科学联盟

2018年05月10日·科学传播网站“奇迹号”成员

信息的传递是伴随能量的交换,但是信息本身和能量是相互独立的。物理学里面有质量-能量关系,但是没有信息-能量关系。信息在物理学里有严格的定义,而且定义是可以推广到各种各样的情况。信息的传播速度到底是多少,一个简单的猜测就是:不能超光速!要想证明却不容易。因为信息的定义里面有一个很重要的物理量:概率。概率的来源很多,但是概率是否服从相对论协变是一个问题。服从相对论协变的概率必然可以给出信息传播速度为光速或者亚光速,但是不服从相对论协变的概率就会给出相反的结论。信息说到底就是一个关于概率的函数,如果从量子力学来看信息,就会发现问题很多。比如说量子纠缠的信息问题。量子纠缠是非局域性的东西,这就导致我们不能孤立地看某一个位置上的信息,这就导致量子纠缠根本不传递信息。传递信息必定是从一个局域位置传递到另一个位置。而量子纠缠却导致局域性丧失。局域性一旦丧失,超光速或者不超光速,这些个说法都是毫无意义!原因很简单,速度的定义是依赖于局域性的,但是现在局域性没有了,速度也就失去意义了。

信息作为一个基本物理量,它是物质所具有的的一种属性,物质携带能量的同时也携带信息。物理学关于信息的定义是用“负熵”来定义的。但要注意的是,这里的熵已经被推广到热力学以外的物理学领域。比如说黑洞信息熵、量子信息熵等。给出信息的定义,就可以根据相应的动力学计算信息的动力学演化。在研究量子信息的时候我们可以证明一个定理:量子信息守恒定律等价于量子力学幺正性。由于大量的实验已经严格证明量子力学的幺正性,所以我们相信信息守恒定律也是严格——注意这里面有一个概念跨越:从量子信息跨越到一切信息。

先介绍这些常识,如果题主还有疑惑,可以阅读量子信息或者信息原理等书籍。

易境2

2018年06月06日

用象数的观点来讲,信息是事物未形的先行之象。信息凝聚则生成有形的事物。可以说信息是二维世界运动的主体,信息世界就是二维世界。信息可以用虚象的方式把三维世界未成形的事物首先以光子的运动方式也就是量能运动的方式超前显示出来,而实际上也就是量能在时空循环运动背景运动的作用下类聚生成象的过程。如某些气感强的人事前梦中所见形象及海市蜃楼象就是这种信息象的表现方式体现。由于此象生成的过程也就是量子体运动的轨迹,而事物成形的基本量为3,所以信息运动的过程就以3∧3=27数来表象。因此27数也就自然生成为信息的符号象数。同时27数中的7数侧身则表现为V象,故27数在解读为信息的同时也可以解读为2V,谐音2维。所以我们说信息世界也就是二维世界也就理在其中了。

但是象为什么是信息的表现方式呢?因为自然数的运动体n∧3是连续出现的,我们观2∧3=8是象的符号数出现在3∧3之先,可以说是同步出现,所以从象数运动的角度来说,象生信息数则是一种必然的象数运动结果,所以象生信息,信息呈象也就是大自然运动的固有本性!是事物的未形先象。

否极泰来77

2018年03月11日

信息泛指人类社会传播的一切内容,具体为音讯、消息以及通讯系统传输和处理的对象。人类通过获得、识别自然界的不同信息来区别不同事物,从而认识和改造世界。

信息奠基人香农Shnnon认为‘’信息是用来消除随机不确定的东西‘’。这一定义被人们视为经典性定义并加以引用。

控制论创始人维纳(Norbert Wiener)认为“信息是人们在适应外部世界,并使这种适应反作用于外部世界的过程中,同外部世界进行互相交换的内容和名称”,它也被作为经典性定义加以引用。

经济管理学家认为‘’信息是提供决策的有效数据‘’。

总之不同领域学者对信息有不同的表述。

根据信息管理专家的研究成果 ,科学的信息概念概括定义如下:

信息是对客观世界中各种事物的运动状态和变化的反映,是客观事物之间相互联系和相互作用的表征,表现的是客观事物运动状态和变化的具体内容。