开yunapp体育官网入口下载手机版 信息与比特
垃圾王只是信息论的
信息是指信息、消息和通信系统传输和处理的对象,泛指人类社会中传播的一切内容。人们通过从自然和社会中获取和识别不同的信息来区分不同的事物,从而认识和改造世界。在所有通信和控制系统中,信息是一种通用连接形式。 1948年,数学家香农在题为《通信的数学理论》的论文中指出:“信息是用来消除随机不确定性的东西”。创造宇宙万物的最基本的通用单位是信息。
“信息”一词在英语、法语、德语和西班牙语中都是“信息”。日语的意思是“智慧”。在台湾称为“资讯”,我国古代则用“新闻”。作为一个科学术语,它最早出现在RV Hartley于1928年撰写的《信息传输》一文中。20世纪40年代,信息创始人CES香农对信息给出了明确的定义。此后,许多研究者根据各自的研究领域给出了不同的定义。代表性表述如下:
信息学创始人香农认为“信息是用来消除随机不确定性的东西”。这个定义被视为经典定义并被引用。
控制论创始人诺伯特·维纳认为,“信息是人们在适应外部世界并使这种适应对外部世界产生反应的过程中与外部世界交换的内容和名称”。它也被认为是性的经典定义。
经济管理学家认为“信息是提供决策的有效数据”。
科学术语
美国著名物理化学家乔赛亚·威拉德·吉布斯创造了矢量分析并将其引入数学物理学,使对事件的不确定性和偶然性的研究找到了新的角度,从而使人类在科学上取得了进步。
信息
在学习掌握信息的意义上已经迈出了第一步。他认为“熵”是对物理系统信息不足的衡量。
电子学家和计算机科学家认为“信息是电子电路中传输的信号”。
我国著名信息科学专家钟一新教授认为,“信息是事物的存在方式或运动状态,直接或间接地以这种方式或状态表达出来”。
美国信息管理专家FW霍顿将信息定义为:“信息是为满足用户决策需要而经过处理的数据”。简单地说,信息就是经过处理的数据,或者换句话说,信息就是数据。处理结果。
基于信息研究结果。信息的科学概念可以概括如下:
信息是客观世界中各种事物运动状态和变化的反映。它是客观事物之间相互联系、相互作用的表现。它表达了客观事物运动状态和变化的本质内容。
转移
古代
现代
现代的
当代的
功能
反映事物的内部属性、状态、结构以及与外部环境的相互联系和相互作用,减少事物的不确定性。
信息特征
别担心,虽然信息是不确定的,但有方法可以量化它。基于信息的概念,人们可以得出信息具有以下特征:
1.消息x出现的概率P(x)越大,信息量越小;反之,消息x出现的概率越小,信息量越大。可见,信息量(我们用I来表示)与消息出现的概率成反比关系。
2.当概率为1时,地球上的每个人都100%知道发生的事情,因此信息量为0。
3、当一条消息由多个独立的小消息组成时,该消息的信息内容应等于每个小消息的信息内容之和。
基于这些特点,如果用数学对数函数来表示,就可以表达信息量与消息出现概率的关系:I=-loga(P(x))。这样一来,信息就不能量化了吗?既然信息可以量化,那么就必须给它一个单位,对吗?人的体重以公斤为单位,身高以米为单位。那么信息量应该用什么单位来衡量呢?信息量通常以比特为单位来衡量,这样比较方便,因为二进制波形中的信息量正好等于1比特。
信息和比特
还有同学还有一个疑问:那么我家的网速是2Mbit/s,是不是意味着每秒可以传输2Mbit的信息呢?
严格来说,这里的比特并不是指信息量,而是指信号。本来不能说是几个比特的信号,但由于二进制波形(符号)的信息量正好等于1比特,所以在工程应用中,一个二进制符号常被称为1比特,单位的信息量。成为信号装置。这虽然不严谨,但并不矛盾。我们只需要注意概念上的区别即可。
还有同学有疑问:假设有一条消息“狼来了”,通过源编码转换成100位的数据包,那么信息量就是100位。然后这100位通过通信网络发送给很多人,很多人收到了这100位信息。然而,有些人认为“狼来了”的信息非常重要,包含了很多信息;但有些人认为它无关紧要,包含的信息很少。但我们知道这条消息的信息量是100位,那为什么会不一样呢?
首先,我们刚才说了bit是信息的单位,但是在工程上,也习惯用它作为信号的单位。这里所说的100bit是指信号。其次,通信的基本问题是把信息从一点复制到另一点,这里指的是点对点的情况。但即使在点对多点的情况下,因为在实际的通信系统中,消息通常指的是发送的某些符号。这些符号能够承载多少信息,与这些符号出现的概率有关。对于任何接收端来说,这些符号出现的概率是一定的。它并没有说这个接收者的概率是这个概率,那个接收者的概率是这个概率。那个概率。例如有一串符号221234开yun体育app官方下载入口,这串符号由1、2、3、4四个符号组成,假设这四个符号出现的概率为1/4开yun体育app入口登录,那么在这串符号中,2出现3次,所以2携带的信息量为-3×log2(1/4)=6bit。我们要明白,通信系统中传输的符号相当于我们现在所说的消息吗?
词概念
基本说明
[信息]:有目的地标记在通信系统或计算机的输入端上的信号...(例如电话号码中的数字) [消息]:与消息相关的句子:我听说志华寻求帮助,它肯定是老公有情报,赶紧请进来。 ——《三侠五义》
引文解释
1.新闻。
南唐李忠的《晚春追故人》诗云:“美人沉梦里,长路斜倚楼”。宋人陈良的《梅花》诗云:“欲传春讯,不怕埋雪”。 《水浒传》44回:“宋江大喜曰:“我贤弟只要快去,十日之内便知道情报了。 ”巴金《家》三位一体:“二表弟怎么了?你为什么不给我任何信息? ”
2、现代科学是指事物发出的消息、指令、数据、符号等所包含的内容。人们通过从自然和社会中获取和识别不同的信息来区分不同的事物,从而认识和改造世界。在所有通信和控制系统中,信息是一种通用连接形式。
陈元《社会语言学》4.1:“按照物理学的概念,信息只是按一定方式排列的信号序列。在社会交往活动中,这个定义是不够的:信息还必须具有一定的含义,或者说”信息必须是意义的载体。”《科学画报》1983年第1期:“整个地铁的运行是由中央电子计算机控制的,它所依赖的信息来自于安装在车站和车站的计算机。车站之间的线路。高度灵敏的仪器。”
【信息论】是利用概率论和数理统计的方法研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科。信息系统是广义上的通信系统,一般是指由一地向另一地传输某种信息所需的全部设备组成的系统。
信息论将信息传输视为一种统计现象,并提供了估计通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究的两个主要领域。这两个方面通过信息传输定理和源通道隔离定理相互联系。
香农被誉为“信息论之父”。人们通常把香农1948年10月发表在《贝尔系统技术杂志》上的论文《通信的数学理论》视为现代信息论研究的开端。本文部分基于 Harry Nyquist 和 Ralph Hartley 之前的工作。在这篇文章中,香农给出了信息熵(以下简称“熵”)的定义:
该定义可用于计算传输二进制编码的原始信息所需的信道带宽。熵衡量的是消息所包含的信息量,不包括由消息固有结构决定的部分,如语言结构的冗余度以及语言中字母和单词的使用频率等统计特征。
信息论中的熵概念与物理学中的热力学熵密切相关。玻尔兹曼和吉布斯在统计物理学中的熵方面做了很多工作。信息论中的熵也是受此启发。
互信息是另一种有用的信息度量,它指的是两组事件之间的相关性。两个事件X和Y的互信息定义为:
在
是联合熵,定义为:
互信息与多元对数似然比检验和 Pearson χ2 检验密切相关。
信息论是20世纪40年代后期长期通信实践总结出来的一门学科。它是一门专门研究有效处理和可靠传输信息的一般规律的科学。
EC Cherry曾经写过一部早期信息论的历史,从石刻象形文字开始,经过中世纪的启蒙语言学,到16世纪ENGilbert等人的电报工作。
20世纪20年代,H. Nyquist和LV Hartley首先研究了通信系统传输信息的能力,并尝试测量系统的信道容量。现代信息论开始出现。
克劳德·香农1948年发表的论文《传播的数学理论》是世界上第一篇建立传播过程数学模型的论文。这篇论文与 1949 年发表的另一篇论文一起奠定了现代通信的基础。信息论基础。
由于现代通信技术的快速发展和其他学科的交叉渗透,信息论的研究已经从香农通信系统数学理论的狭隘范围扩大到现在称为信息科学的庞大系统。
电报、电话、邮政等传统通信系统分别传输文字信息、语音信息、文本信息;广播、遥测、遥感、遥控等系统也传输各种类型的信息,但信息的种类不同,所以也归为信息。系统。有时,信息必须双向传输。例如,电话通信需要双向通话,远程控制系统需要传输控制信息和反向测量信息。这种双向信息系统实际上是由两个信息系统组成的。所有的信息系统都可以归纳为如图所示的模型来研究其基本规律。
源:信息源或生成要传输的信息的实体,例如电话系统中的扬声器。对于电信系统,还应该包括麦克风,其输出电信号作为包含信息的载体。
信息目的地:信息的目的地或接收者。在电话系统中,这是听者和耳机。后者将接收到的电信号转换成声音,供听者提取所需的信息。
通道:传输信息的通道,如电话通信中的同轴电缆系统,包括中继器、卫星通信中的地球站收发器、天线和卫星上的转发器等。
编码器:在信息论中,指所有转换信号的设备。它实际上是终端的发送部分。它包括从信源到信道的所有设备,如量化器、压缩编码器、调制器等,将信源输出的信号转换成适合信道传输的信号。
解码器:是编码器的逆变换装置。它将通道上发送的信号转换为接收器可以接受的信号。它可以包括解调器、解码器、数模转换器等。
当信息源和信息宿已经给定并且信道已经选择时,信息系统的性能取决于编码器和解码器。在设计信息系统时,除了信道选择和附属设施设计外,主要任务是编解码器的设计。一般来说,信息系统的主要性能指标是其有效性和可靠性。有效性是在系统中传递尽可能多的信息;可靠性要求宿端接收到的信息与源端发送的信息尽可能一致,或者失真尽可能小。最好的编解码器是让系统最高效、最可靠。然而,信度和效度常常是相互矛盾的。更高的效率通常会导致不可靠,反之亦然。从定量意义上讲,系统应能在规定失真或基本无失真的条件下传输最大信息速率;或者说系统在规定的信息率条件下应具有最小的失真度。计算这个最大信息率并证明存在达到或接近这个值的编解码器是信息论的基本任务。只讨论此类问题的理论可以称为香农信息论。一般认为,信息论的内容应该更广泛,包括提取信息和确保信息安全的理论。后者是估计理论、检测理论和密码学。
信息论以概率论为基础,即从信源符号和信道噪声的概率特征出发。这种类型的信息通常称为语法信息。事实上,信息系统的基本规律还应包括语义信息和语用信息。语法信息是指信息源输出符号的结构或其客观特征,与信息源的主观要求无关,而语义则应考虑每个符号的含义。相同的含义可以用不同的语言或字符来表达,并且各种语言所包含的语法信息可以不同。一般来说,语义信息率可以低于语法信息率;例如,电报的信息率可以低于表达相同含义的语音的信息率。此外,信息或信息的接收者往往只需要对他有用的信息。他不懂的语言对他来说虽然有意义但毫无用处。因此,实用信息开yun体育官网入口登录app,即对目的地有用的信息,通常小于语义信息。如果信息系统只需要传递语义信息或语用信息,效率显然会更高。当前形势下,对于语法信息,已经在概率论的基础上建立了系统的理论,形成了一门学科;而语义和语用信息还不够成熟。因此,对后者的讨论通常被称为信息科学或广义信息论,而不属于广义信息论的范畴。综上所述,信息系统的基本规律应包括信息测量、信源特性与信源编码、信道特性与信道编码、检测理论、估计理论和密码学等。
范围
编码
密码学和密码分析
数据传输
数据压缩
检测理论
估计理论
政治学(政治传播)
信息论概述
信息论是运用数理统计方法研究信息的测量、传输和转换规律的科学。主要研究通信与控制系统中常见的信息传输的共同规律,研究最能解决信息采集、测量、转换、存储和传输等问题的基础理论。
研究范围
信息论的研究范围极其广泛。信息论一般分为三种不同类型:
(1)狭义的信息论是应用数理统计方法研究信息处理和信息传递的科学。它研究通信和控制系统中存在的信息传输的共同规则,是关于如何提高各信息传输系统的有效性和可靠性的通信理论。
(2)一般信息论主要研究通信问题,但也包括噪声理论、信号滤波与预测、调制和信息处理等问题。
(3)广义信息论不仅包括狭义信息论和广义信息论中的问题,还包括所有与信息相关的领域,如心理学、语言学、神经心理学、语义学等。
信息域
信息是确定性的增加——逆香农信息定义;
信息是物质、能量和信息的表示——与维纳信息定义相反;
信息是事物及其属性标识符的集合。
信息与通讯
信息就是消息,它与沟通问题密切相关。 1948年,贝尔研究所的香农在题为《通信的数学理论》的论文中系统地提出了关于信息的讨论,创立了信息论。维纳提出的衡量信息量的数学公式,为信息论开辟了广泛的应用前景。 1951年,美国无线电工程师学会承认信息论学科,此后得到迅速发展。 20 世纪 50 年代是信息论影响各个学科的时期。 20世纪60年代的信息论并不是一个重大创新时期,而是一个消化理解时期,是在现有基础上进行重大建设的时期。研究重点是信息和源编码问题。到了20世纪70年代,由于数字计算机的广泛应用,通信系统的能力也得到了很大的提高。如何更有效地利用和处理信息已经成为一个日益紧迫的问题。人们越来越认识到信息的重要性,信息像物质、能源一样可以被充分利用和共享。信息的概念和方法已广泛渗透到各个科学领域。它迫切需要突破香农信息论的狭隘范围,使其成为人类各种活动中遇到的信息问题的基础理论,从而推动许多其他新兴学科的发展。进一步发展。人们广泛应用了物理、化学、生物学等学科中较早建立的有关信息的规律和理论。研究信息的产生、获取、转换、传输、存储、处理、显示、识别和利用的信息科学正在形成。
信息科学
信息科学是随着人们对信息认识和利用的不断拓展,在信息论、电子学、计算机科学、人工智能、系统工程、自动化技术等学科基础上发展起来的一门新兴边缘学科。其主要任务是研究信息的本质,研究机器、生物和人类获取、转换、传输、处理、利用和控制各种信息的一般规律,设计和开发各种信息机器和控制设备,并实现运行自动化。 ,以尽可能将人类大脑从自然力量的束缚中解放出来,提高人类认识世界、改造世界的能力。信息科学在安全问题的研究中也有重要的应用。
信息论假说
英文翻译
唯物主义
详细定义
物质、能量和信息是构成世界的三大要素。人们对物质和能量有了深刻的认识,但对信息的认识才刚刚开始。那么,消息是什么?它以什么方式存在?它有什么作用呢?以下是我的猜想,希望对人类进一步认识世界有所帮助。
1.信息的定义
信息非世界三要素的定义:信息是事物及其属性标识符的集合。不包括世界三要素的信息定义。
信息定义包含三个要素:
1.信息是确定性的增加——逆香农信息定义;
2.信息就是信息,信息是物质、能量、信息及其属性的表示——与维纳信息定义相反。
信息是事物客观状态和运动特征的普遍形式。以这些方式表达的各种信息大量存在、产生和传播在客观世界中。然而,这只是针对我们所生活的三维空间而言。信息具有更深层次的本质。那么,四维空间中是否还存在信息(这里所说的四维空间不包括时间,而是空间的四维状态)呢?是的,但是要明确的是,信息只存在于四维空间中,而三维空间中的信息只是四维空间中真实信息的影子。四维空间中存在大量的信息,其本质是四维空间中存在的信息体(信息体,假设存在于四维空间的信息的基本单位)的规则排列。
信息是事件(corritor)发生的根本原因,将在第3节详细分析。
2. 信息的性质
信息具有以下属性:客观性、广泛性、完整性和特异性。首先,信息是客观存在的。它不是由意志决定的,但却不可避免地与人的思想有关(第4节将详细分析)。同时,信息广泛存在,四维空间充满了大量的信息粒子。信息的一个重要属性是完整性。每个信息子单元无法确定任何事件。两个或两个以上的信息子单元必须有规律地排列才能形成完整的信息,并且它们所释放的能量足以使某种事件发生。信息也很具体。每条信息都决定了某个事件,但类似事件的信息也有相似之处。其原因的解释需要进一步发现信息子类型和排列密码学理论。
3.信息论机制
正常情况下,信息粒子在四维空间中是无序分布的。当三维空间中的分子相互碰撞时,能量逃逸到四维空间中,从而启动信息粒子的规则排列。排列好的信息粒子随后释放能量并进入三维空间,与其他分子产生摩擦和碰撞。 , 等等。如果摩擦碰撞产生的分子恰好是决定因素(决定事件的因素,如引起神经冲动的钠离子、钾离子,引起雷电的电荷),并且一定量的物质是由发生摩擦碰撞事件。当然,不同分子摩擦、碰撞产生的能量不同,所引起的信息粒子的排列形式类型也不同,因此所确定的事件也不同。
然而,在宇宙爆炸之前,只有信息存在。一个决定性的因素(目前还不明白这个因素是什么)导致了信息粒子的偶然规则排列,部分信息粒子转化为能量(信息粒子转化为能量是有一定条件的)。 (这只能在宇宙爆炸之前或初期才能实现),然后能量在一定条件下转化为物质,并不断转移和转化,最终形成我们现在的宇宙。因此,信息粒子的有序排列是事件发生的根本原因,物质的摩擦碰撞是事件发生的直接原因,能量的传递是事件发生的必要条件。事件。
4.信息论假设的例子
1.思想和记忆:思想对我们来说一直是难以捉摸的东西。根据信息论假说,思想实际上是一种信息。大脑中某些特定分子的摩擦和碰撞,导致某些信息粒子的规则排列。在三维空间中的表现就是电流的产生,从而引起脑细胞的活动。这就是思想的本质。当然,不同的信息表现出不同的想法。然而,这不就说明我们的思想已经被定义了吗?事实上就是这样。只是我们大脑中的分子数量巨大,能够引起信息粒子的排列种类极其繁多,而我们的思想只发展出了一小部分。事实上,我们所说的思想还有一个因素,那就是它需要通过一套完整而复杂的调节机制来表达。对于人类来说,这种调节机制就是神经系统,所以只有我们才能表达复杂的思想。 。记忆是思维的专门化。当信息引起摩擦碰撞的分子恰好是之前产生思想的分子(记忆的关键要素)时,之前的思想就会通过特定信息元素的规则排列再次表达出来。从这个角度来看,我们的思想是连续的,前一刻的思想直接决定了下一刻的思想,只是我们没有意识到,也没有办法发现。
2.生命现象:人类的生、老、病、死也可以通过信息论假说来解释。人的疾病实际上是由非融合分子(细菌或病毒)与体内分子的摩擦引起的。生长实际上是进入人体的各种外部分子(如钙离子)与体内分子之间摩擦产生的信息。衰老和死亡是细胞内分子摩擦引起的信息,其宏观表现是细胞衰老和凋亡,进而影响人。
3. 预感与巧合:预感是一种非常特殊的思维形式。当大脑中某些分子的摩擦导致信息粒子的排列时,信息并没有释放所有能量,而只会首先释放能量的一部分,从而导致预感决定。由于颗粒的摩擦,剩余的能量在另一时释放,并且由于它的起源与前面的能量相同,因此它恰好引起事件颗粒的摩擦,从而确认了驼峰。巧合也是一个非常特殊的现象。它的本质是,信息释放的能量分为两半,进入三维空间中的不同位置,从而导致同一分子的摩擦,从而导致在不同位置发生相同的事情。这通常发生在同一鸡蛋中。在双胞胎中,由于它们的遗传相似性,同一分子之间有更大的摩擦机会。
4。梦想和不真实的印象:梦想是在不知不觉中产生的思想,它们的本质也是信息。我们通常会有错误的印象。当我们看到某个场景时,我们觉得这似乎以前发生了,但是以前没有发生过。实际上,这是因为大脑中分子的摩擦会引起信息,并且信息不会立即释放能量,而是暂时存储的。当相同的分子在另一时刻一起摩擦时,它们的能量被激活并释放双能。一半的能量使我们思考,另一半使我们产生印象。这是错误印象的本质。
5。化学反应:所有化学反应的本质是信息。几种分子摩擦会引起特定的信息,进而导致其他分子摩擦。在摩擦期间,化学键断裂并形成,完成化学反应。
6.命运与灵魂:古人相信命运,也许是因为他们觉得我们是安排在另一个空间中的个人。因此,人类对灵魂和众神的敬意出现了。
5。信息理论假设的意义
信息理论假设统一了物质和思想,这是唯物主义发展的必要步骤。它使用唯物主义的观点来解释人类无法弄清楚的问题。它本身只是一个假设,它要求人类长期探索和证明。它也有自己的缺陷,需要人类的持续发现。也许这是一个错误,但这是人类成长和人类精神财富的证词。
从信息理论假设的角度来看问题可以使人类能够认识到一个全新的世界,并帮助探索世界的更深本质。它为人类提供了丰富的体验,是人类在框外思考并查看问题的典范。简而言之,无论它是否正确,它都是人类不朽的工作。
关于共享,信息共享后不会消失,因此我很高兴共享。但是,请依靠共享信息来获取物理对象和资本。
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