从符号比特到物理比特

徐大专

（紫金山实验室，南京航空航天大学，南京）

自香农信息论创立以来，学界存在核心质疑：香农信息论应该称“符号信息论”。因为信息是有物理意义的，为何剥离信息的意义本质，仅以不确定性度量？ 香农本人并不否认这种质疑。他是位十分严谨的学者，将自己的理论明确定义为 “通信的数学理论”。

然而，香农信息论真的囿于符号王国吗？感知信息论的诞生为这一问题提供新的解释。感知信息论是关于信息获取一般规律的基本理论，它的突破性在于揭示了一个基本规律——微分熵的单位取决于观测空间：

•观测空间以米()度量 → 微分熵单位为（​​比特·米​​）

•观测空间以秒()度量 → 微分熵单位为（​​比特·秒​​）

•在距离-多普勒域 → 微分熵单位为（​​比特·米赫兹​​）

若将对数单位转化为指数形式，微分熵即转化为​​熵偏差​​，其单位回归为米、秒、米·赫兹等物理量纲。这一转换​​重建不确定性与物理对象之间的定量关联​​。

​​从符号比特到物理比特的跃迁，标志着信息论从符号王国迈向更广阔的物理世界​​。香农信息论及由此发展的感知信息论成为描述物理现实与信息本质的普适范式。

拓展阅读： 《空间信息论》（科学出版社，2021） 《感知信息论》（电子工业出版社，2024）