世间唯变化永恒...分享 http://blog.sciencenet.cn/u/zlhua 世间唯变化永恒,以开朗的心简洁地生活...

博文

读《信息科学原理》后记有感

已有 441 次阅读 2021-2-21 17:05 |个人分类:信息科学原理|系统分类:科研笔记

读《信息科学原理》后记有感

《信息科学原理》第5版后记中附录了钟义信第1版、第3版和第5版的后记。

在第1版后记中,钟义信先生首先记录了自己撰写《信息科学原理》的背景和初衷。

为了迎接科学的第二个春天,在系统研究了通信工程专业学科在1966-1976年间的发展历程后猛然发现,信息论已经不再局限于通信工程领域,经典的Shannon理论已经不能很好的概括和回答现实世界提出的各种信息问题,于是他意识到新的时代需要新的信息理论。于是在1977年全国科学技术长远发展规划会议上,他提出了“发展信息科学”的议题。一开始也遭到一些代表的反对,但后来遇到了冯秉铨教授,两人对信息学科发展的想法不谋而合,相谈甚欢,两人合作策划的精彩演讲最终将信息科学纳入了国家规划的重点项目。

1978年开始,钟义信先生在冯秉铨教授的指引下,笔耕不辍,先后在《光明日报》、《国外电子技术》等报刊上多次撰文,让更多人了解了信息科学研究、应用和推广的意义。

1979年,在冯秉铨教授的提议下,以及毕德显和周炯磐两位教授的审核下,钟义信完成了《信息学漫谈》书稿,为后续撰写《信息科学原理》打下了基础。

之后钟义信获得了国外进修的机会,1981年冬,钟义信放弃了更好的工作机会回国,当时正值老三论(信息论、控制论、系统论)学习热潮,截止1986年,他在全国各地做了上百次有关信息科学的讲座,每次都受到听众的热烈欢迎和鼓励。正是源于这些听众的学习热情,促使钟义信先生开启了撰写《信息科学原理》。

虽然当时教学科研任务两肩挑,还要承接各种社会科普活动,又无前人现成经验可借鉴,但他依然乐此不疲。因为早在1958年的春天,有一粒智慧的种子已经在他心田扎下了根。那时他还是北京邮电学院无线电通信与广播专业本科二年级的学生。参加了学校举办的“学生上讲台”的活动,为了讲好课,他经常去图书馆阅览室看书,有一天,他发现了一本由著名的苏联科学院院士A.A.哈尔凯维奇写的,著名的上海交通大学教授张煦先生翻译的名为《通信论简述》的新书。跟着哈尔凯维奇的思路,他一步一步走进了通信论(Shannon信息论)的恢弘殿堂,当奇妙的通信论科普之旅即将结束时,哈尔凯维奇在讲述了Shannon信息论基本思想之后发出了一个深深的感叹:信息领域也应当存在一个与物理学的“能量转换”同样重要的定律;可惜至今还未被人们发现!看到这里,钟义信热血奔涌,下意识地感觉到:这么重要的“定律”居然还没有被发现,是不是老天在等待我们的努力?!正是这次奇妙的阅读之旅,哈尔凯维奇给年轻的钟义信播种下了研究信息科学的智慧种子。

《信息科学原理》的第1版的出版后,钟义信意识到,这并不是一个阶段研究工作的结束,而是预示着一个更大规模更高水平研究工作的开端,无论在基础理论还是基本原理方面都还有许多意义深远的重大课题有待进一步探索和解决,比如信息的哲学本质,信息转化的规律,信息与物质、能量、决策、控制、系统、智能、认知、自组织、进化、生命、遗传、思维、社会、经济、人类等研究课题。钟义信相信这些课题的突破将导致人类认识史和科学史上的新的革命。

《信息科学原理》第1版于1988年出版,主要特色在于提出和建立了“全信息理论”,从而能够以全信息理论为基础把原来各自分立的信息全过程的理论初步贯穿起来,总结并形成了信息的识别原理、传递原理、决策原理、施效原理、优化原理,构建了统一的信息科学理论体系。作为当时国内外学术界一个从无到有的尝试,《信息科学原理》一经问世就成为了国内外唯一一部系统阐述信息科学基本理论的学术专著。

《信息科学原理》第2版于1992年出版,在原有基础上删去了一些已成熟内容,增加了信息获取、信息处理和人工神经网络方面的内容,与时俱进的反应了20世纪80年代中期至90年代中期国内外信息科学领域的主要研究走向和成果,进一步记录了作者新的研究轨迹和视野,进一步优化了整体框架。

第3版本实现了比较显著的进步,因为当时钟义信先生长期从事国家信息化专家委员会的理论研究工作,发现和总结了“科学-技术-经济-社会四元互动律“(详见作者《社会动力学与信息化理论 》一书,科学出版社,2003),因此第3版本对于信息科学大背景(第1章)和它的“科学——技术——经济——社会”连锁反映(第11章)有了明确的论述。更为重要的是,由于作者在“知识论”研究方面取得了初步进展,从而使“信息-知识-智能的转换与统一理论”逐渐变得明朗起来,因此在第3版出现了全新的一章——第6章:信息认知原理(知识论)。这样,信息科学的原理体系就基本完备了,这是一个比较重要的进展。

第4版尝试将专著改为教材,对第3版进行了较大删改。

在《信息科学原理》第5版之前钟义信撰写的《信息科学原理》提出并建立了“全信息理论”,总结了信息过程中信息获取原理、信息传递原理、信息处理原理、信息认知原理、信息再生原理和策略信息执行原理,揭示了信息科学的基本原理,形成了信息科学的理论体系,但是,还没有来得及把这些基本原理提炼升华到“信息转换原理”的高度,显然是一个美中不足。于是,在第5版钟义信先生将“信息转换原理”作为整个信息科学基本原理体系的“纲领和灵魂”,实现了他55年的追求,也验证了哈尔凯维奇半个多世纪之前所做出的天才预言。在《信息科学原理》第5版中,作为语法信息、语义信息和语用信息三位一体的“全信息”是“信息——知识——智能转换原理”的前提,即基于全信息的信息——知识——智能转换原理是这一版本所取得的最重要成果。再加上“信息科学方法论”,信息科学的理论体系得到了进一步的完善。

但尽管如此,钟义信也认识到:信息转换原理(定律)的各种转换理论(包括把本体论信息转换为全信息的第一类信息转换原理和把认识论信息分别转换为注意能力、基础意识能力、情感能力、理智能力、综合决策能力和策略执行能力以及策略优化能力的第二类信息转换原理)和相关实现算法,仍有无穷广阔的创新空间,需要人们不断做出新的更大的贡献,这是因为,信息转换原理(定律)的应用场合和应用方式是无穷无尽和永无止境的。正因为如此,钟义信先生在完成《信息科学原理》第5版的修改之后,丝毫也没有如释重负,可以松一口气的感觉,相反,面对信息科学未来发展的更为广阔的空间和更加美好的前景,钟义信强烈感觉到:人生苦短,但愿有更多的时间与精力,与信息科学领域的同行们一起,为信息科学的不断发展和繁荣而共同奋斗。

 

附录《信息科学原理》第1版后记摘录

写作《信息科学原理》的动机,可以追溯到1977年春天。

那时,十年动乱刚刚结束,各行各业百废待兴。

为了迎接科学的第二个春天——1978年召开的全国科学大会,需要全面审视当时世界科学技术发展的动向,以便制定我国科学技术发展的长远规划。

带着这样的任务,钟义信等研究人员系统地研究了1966-1976年间信息论学科发展的详细情况,结果令人吃惊地发现:十年巨变,面目全新。

到了20世纪70年代中期,信息的概念已经远远超出了通信工程的领域;经典的Shannon理论已经不能很好的概括和回答现实世界提出的各种信息问题。这时,钟义信等研究人员开始意识到:新的时代需要新的信息理论。当时他们把这种新的信息理论叫作广义信息论,也叫信息科学。

1977年全国科学技术长远发展规划会议上,作者提出的“发展信息科学”的议题起初曾遭到一些代表的反对,后来得到了以冯秉铨教授为首的教育部代表团的大力支持,最终被纳入了国家规划的重点项目。

为了使更多的人了解信息科学、支持信息科学,冯秉铨教授和钟义信于1978——1979年间先后在《光明日报》、《国外电子技术》等报刊上多次撰文简述信息科学的意义。

1979年上半年,由冯秉铨教授提议,由毕得显教授和周炯磐教授审稿,钟义信完成了《信息学漫谈》的书稿,为《信息科学原理》一书的问世奏响了序曲。

1981年冬,钟义信从国外进修回来,恰逢国内一批专家学者掀起了一股不小的“三论”(信息论、控制论、系统论)热潮。特别是从1983年年底以来,新技术革命的宣传浪潮席卷中华大地,作为新技术革命知识的信息科学也因此风靡全国。

截止1986年,钟义信在全国各地各部门所做的信息科学知识讲座达百次之多,每次都受到听众的热烈欢迎和鼓励。人们普遍表现出对信息科学知识的巨大热情和强烈渴求,成为激励钟义信进行《信息科学原理》写作的强大动力。

然后,书稿的写作在极其困难的条件下进行,一面钟义信肩负着学校教学和科学研究的双重任务,一面又承受着各个方面社会活动的繁重负担;在这种本来就已经超负荷运行的条件下写作,又没有任何国内外现成的“蓝本”可以借鉴,完全靠自己边摸索,边研究,边总结,边写作。如果没有“公众需求”这一强大的推动力,写作计划恐怕早已半途而废了。

《信息科学原理》的第一版的出版后,钟义信意识到,这不是一个阶段研究工作的结束,而是预示着一个更大规模更高水平研究工作的开端,无论在基础理论还是基本原理方面都还有许多意义深远的重大课题有待进一步探索和解决,比如信息的哲学本质,信息转化的规律,信息与物质、能量、决策、控制、系统、智能、认知、自组织、进化、生命、遗传、思维、社会、经济、人类等研究课题。

钟义信相信这些课题的突破将导致人类认识史和科学史上的新的革命。鉴于此,钟义信愿意继续向各方读者和朋友们请教,并与一切志同道合者一起,为进一步发展信息科学,为促进我国现代化建设而不断努力。

(1986年12月.钟义信.北京)

《信息科学原理》第3版后记摘录

从《信息科学原理》问世到第3个版本问世,时间上恰好跨越了3个十年:20世纪80年代的第1版,20世纪90年代第2个版,21世纪初的第3版。

 

第1版的主要特色在于提出和建立了“全信息理论”,从而能够以全信息理论为基础把原来各自分立的信息全过程的理论初步贯穿起来,总结并形成了信息的识别原理、传递原理、决策原理、施效原理、优化原理,构建了统一的信息科学理论体系。

这在国内外学术界是一个从无到有的尝试,因此《信息科学原理》一经问世就成为了国内外唯一一部系统阐述信息科学基本理论的学术专著。

 

第2版本的主要特点是在原有基础上删去了一些成熟的内容,增加了信息获取、信息处理和人工神经网络方面的内容,恰好反应了20世纪80年代中期至90年代中期国内外信息科学领域的主要研究走向和成果,也反映了作者自己的研究轨迹和视野。但相对于第一版本而言,这一版本主要优化了整体框架,没有出现新的重大突破。

 

第3版本实现了比较显著的进步,因为当时钟义信先生长期从事国家信息化专家委员会的理论研究工作,发现和总结了“科学-技术-经济-社会四元互动律“(详见作者《社会动力学与信息化理论 》一书,科学出版社,2003),因此第3版本对于信息科学大背景(第1章)和它的“科学——技术——经济——社会”连锁反映(第11章)有了明确的论述。更为重要的是,由于作者在“知识论”研究方面取得了初步进展,从而使“信息-知识-智能的转换与统一理论”逐渐变得明朗起来,因此在第3版出现了全新的一章——第6章:信息认知原理(知识论)。这样,信息科学的原理体系就基本完备了。这是一个比较重要的进展。

 

上述全信息理论、知识论、信息科学方法论、信息科学——信息技术——信息经济——信息社会四元互动论,是钟义信先生构筑信息科学大厦所增添的水泥和砖瓦,而识别论、通信论、决策论、控制论、组织论则是他站在全信息理论立场上对已有知识进行重新清理和补充的结果,而不是钟义信先生的创造。

 

对照第一版后记所列出的一长串问题清单,钟义信先生在第3版已经在一些基本点上(如信息与知识、信息与智能、信息与经济、信息与社会等)取得了初步的进展,但是他坦言,距离真正满意的解决仍然很远,还有很多工作要做,因此,钟义信先生依然不忘初衷的期望并愿意继续向各方读者和朋友们请教,并与一切有志者一起,为进一步发展信息科学而不懈努力。

钟义信,2002年秋,北京

《信息科学原理》第5版后记摘录

半个多世纪之前,也就是1958年的春天,那时钟义信还是北京邮电学院无线电通信与广播专业本科二年级的学生。

那时,为响应教学改革“学生上讲台”的号召,钟义信先生常常走进学校图书馆的阅览室去阅读各种与“上讲台”的需求有关的书籍,希望扩大自己的知识宽度和深度,让自己上讲台的课可以讲得更好。

 

一天上午,突然有一本题为《通信论简述》的新书映入钟义信的眼帘:这本书的作者是著名的苏联科学院院士A.A.哈尔凯维奇,而翻译者则是著名的上海交通大学教授张煦先生。如此大名鼎鼎的作者和译者,却出版了如此浅近平易的著作来引导读者入门,真是用心良苦,而且讲解的内容又正好是钟义信所学专业的理论,这本通信专业领域的大师的科普书,深深吸引了钟义信的注意。

翻开《通信论简述》一书,果然功力不凡:深入浅出,循序渐进,娓娓道来。钟义信认真的一页一页地细细品读,一篇又一篇地仔细揣摩,跟着哈尔凯维奇的思路一步一步走进了通信论(Shannon信息论)的恢弘殿堂。那情景,钟义信自觉真有点当年刘姥姥进大观园:眼花缭乱,目不暇接。随着阅读的逐步深入,钟义信感觉到自己的眼界也在逐步开阔起来,虽然还不能说对信息论又多么深刻的理解和领悟,但确实被它巨大魅力所深深吸引,也感觉到自己的知识在增长和思维能力在升华。这让钟义信真真实实地体会到了什么叫作“循循善诱”,什么叫作“引人入胜”!

 

最让钟义信激动不已和深深震撼的是,作者在讲述了Shannon信息论基本思想之后发出了一个深深的感叹(钟义信认为这也是一个深刻的预言):信息领域也应当存在一个与物理学的“能量转换”同样重要的定律;可惜至今还未被人们发现!看到这里,顿时让钟义信热血奔涌,下意识地感觉到:这么重要的“定律”居然还没有被发现,是不是老天在等待我们的努力?!

 

自那以后,钟义信被“Shannon信息论”这颗巨大的磁石所牢牢吸引,不知天有多高地有多厚,怀着探索和发现“那个如同能量转换定律一样重要的信息定律”的梦想,义无反顾地走上了学习、研究和发展信息论地不归路,一发不可收拾。

然后,这个“定律”究竟是什么?怎样才能发现这个“定律”?数年来,它在钟义信心中始终是一个浓浓的谜团。

直到2003年,钟义信等研究人员在发现“人工智能的生成机制是信息——知识——智能转换”才猛然醒悟:原来,当年哈尔凯维奇院士所预言的“如同能量转换那样重要的信息定律”,就是信息——知识——智能转换(可以简称为“信息转换”)定律。

能量转换定律告诉人们:低效的能量资源可以转换成未人们工作所需要的高效动力;而信息转换定律则告诉人们:粗糙的信息资源可以转换成为人们解决问题所需要的智能策略!

能量资源和信息资源都是人类赖以生存的基本战略资源,动力和智能策略都是人类所需要的能力产品。然后,动力产品需要智能策略产品的引导和驾驭,因此,信息转换定律对于人类社会的重要性至少可以同能量转换定律媲美。

由于这个意义重大的发现,钟义信宗整理出了一部新的学术专著《及其知行学:信息、知识、智能的转换与统一理论》,2007年在科学出版社正式出版。这本书阐述了由信息到知识的转换可以实现认知的功能(知),由知识到智能的转换可以实现决策和控制的功能(行),于是,完整的信息转换(信息——知识——智能转换)可以使机器在一定程度上实现“知行”的功能。我们把能够在一定程度上实现“知和行”功能的机器,称为“知行机”。它比传统“智能机”更完备因而也是更先进的人工智能机器。

此前,钟义信撰写的《信息科学原理》提出并建立了“全信息理论”,总结了信息过程中信息获取原理、信息传递原理、信息处理原理、信息认知原理、信息再生原理和策略信息执行原理,揭示了信息科学的基本原理,形成了信息科学的理论体系,但是,还没有来得及把这些基本原理提炼升华到“信息转换原理”的高度,显然是一个美中不足。在《信息科学原理》第5版,钟义信将“信息转换原理”作为整个信息科学基本原理体系的“纲领和灵魂”,实现了他55年的追求,也验证了哈尔凯维奇半个多世纪之前所做出的天才预言。

在《信息科学原理》第5版中,作为语法信息、语义信息和语用信息三位一体的“全信息”是“信息——知识——智能转换原理”的前提,即基于全信息的信息——知识——智能转换原理是这一版本所取得的最重要成果。再加上“信息科学方法论”,信息科学的理论体系得到了进一步的完善。

但尽管如此,钟义信也认识到:信息转换原理(定律)的各种转换理论(包括把本体论信息转换为全信息的第一类信息转换原理和把认识论信息分别转换为注意能力、基础意识能力、情感能力、理智能力、综合决策能力和策略执行能力以及策略优化能力的第二类信息转换原理)和相关实现算法,仍有无穷广阔的创新空间,需要人们不断做出新的更大的贡献,这是因为,信息转换原理(定律)的应用场合和应用方式是无穷无尽和永无止境的。正因为如此,钟义信先生在完成《信息科学原理》第5版的修改之后,丝毫也没有如释重负,可以松一口气的感觉,相反,面对信息科学未来发展的更为广阔的空间和更加美好的前景,钟义信强烈感觉到:人生苦短,但愿有更多的时间与精力,与信息科学领域的同行们一起,为信息科学的不断发展和繁荣而共同奋斗。

钟义信 2013年4月26日 于北京




https://wap.sciencenet.cn/blog-520919-1273210.html

上一篇:蔡文:为什么要把物元分析更名为可拓学?
下一篇:信息科学公选课案例导入:世界上第一位两次诺贝尔奖获得者——居里夫人

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2021-5-11 14:17

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部