>
,这个“信息”
一到手,不确定性就没了——这不就是“信息消除不确定性”
吗?还有天气预报,如果说明天“1oo下雨”
,不确定性为零,需要的信息就少;如果说“5o下雨”
,不确定性高,就需要更多信息(比如看云图、风向)来判断。
和蔼教授(笑着鼓掌):太生动了!
香农还设计了一个“猜字母实验”
来解释这个原理——比如想知道对方心里的单词,你可以问“第一个字母是a吗?”
“是b吗?”
,每得到一个“是否”
的答案,就获得1“比特”
信息,直到消除所有不确定性。
叶寒,你算算:如果要猜一个“从a到的单个字母”
,最多需要多少比特信息?
叶寒(拿出草稿纸):教授,这是个概率问题!
26个字母,每个字母概率相等的话,我们可以用“二分法”
猜——第一次问“在a-之间吗?”
,排除一半;第二次问“在a-g之间吗?”
,再排除一半……2的4次方是16,不够;2的5次方是32,够覆盖26个字母,所以最多需要5比特信息!
这是不是和香农说的“信息熵”
有关?
和蔼教授:完全正确!
香农用“信息熵”
来量化这种不确定性——当每个结果概率相等时,熵最大,需要的信息最多;当某个结果概率接近1(比如“太阳从东方升起”
),熵最小,几乎不需要信息。
这里要注意,香农说的“熵”
和热力学的“熵”
(无序度)本质相通,但侧重不同:热力学熵描述“系统的无序”
,信息熵描述“信息源的不确定性”
。
蒋尘,你从哲学“世界本质”
的角度,说说为什么“不确定性是世界的固有特性”
?
蒋尘(沉思片刻):教授,这其实是“决定论”
和“非决定论”
的争论。
传统观点觉得“世界是确定的,只是我们没掌握足够信息”
——比如知道所有分子的运动规律,就能预测天气;但香农的理论告诉我们,“不确定性是根本属性”
,哪怕掌握再多信息,也不可能完全消除它(比如量子力学里的“测不准原理”
,宏观世界里的“偶然事件”
)。
这就像哲学里的“有限理性”
——人类永远无法掌握所有信息,所以只能用“信息”
不断降低不确定性,而不是追求“绝对确定”
。
和蔼教授:这个升华太关键了!
当时参会的人类学家米德就很难接受“信息没有含义”
的观点,她觉得“只有经过人脑处理的信号才叫信息”
。
许黑,你从“认知加工”
的心理学角度,分析一下米德的误区在哪里?
许黑:教授,米德混淆了“信息编码”
和“信息解读”
两个阶段。
香农说的“信息”
是“客观的信号度量”
——比如“红灯”
这个信号,不管人怎么解读,它携带的“停止”
的不确定性消除功能是客观的;而“含义”
是“主观的解读结果”
——比如色盲可能把红灯看成其他颜色,影响解读,但不影响信号本身的信息价值。
这就像心理学里的“信号检测理论”
:信号(信息)是客观的,而人对信号的感知(解读)受主观影响,但不能把“感知结果”
等同于“信号本身”
。
课堂深化:从“理论”
到“信息时代”
的落地
和蔼教授(走到教室中间):我们聊了香农的理论,现在要落地到“为什么这场会议预示了信息时代”
。
吴先生说,二战前衡量文明的指标是“物质和能量”
(比如钢铁产量、电量),而现在是“信息”
(比如数据量、算力)。
秦易,你结合计算机的展,说说“信息度量”
对信息时代的意义?
秦易:教授,这太重要了!<