Mystic Horse: An Elegant Being分享 http://blog.sciencenet.cn/u/gl6866 中国社会科学院哲学研究所研究员

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信息论和信息哲学的关系

已有 1198 次阅读 2021-9-28 11:44 |个人分类:科研备忘|系统分类:科研笔记

1948年,贝尔实验室的香农出版了《通信的数学理论》,就是这篇文章致使信息论问世。那时香农名不见经传,由于文章发表在贝尔实验室的内部刊物上,少有人知,基本靠口口相传的笨办法进行传播。而且读者对该文反应不一,工程师认为数学理论太深,而数学家又无工程背景。这点颇有点布尔当年用数学的方法研究逻辑似的,两边都不讨好,遭到不少人的质疑。可是时任洛克菲勒基金会自然科学部主任的韦弗(W. Weaver)认识到该文的价值。他告诉基金会的主席,香农之于通信理论的贡献,犹如“吉布斯之于物理化学”,可见对香农工作评价之高。1949年,韦弗在《科学美国人》杂志发表了一篇不是很技术化的赞誉香农工作的普及性文章,深入浅出地介绍了香农工作的重要性。之后韦弗的文章和香农的论文被集结成书,以《通信的数学理论》为题公开出版。信息论就以这样的面目逐渐为大家所知。从本质上说,信息论与信息哲学没有很深的关联,因为信息论主要讨论的通信问题。而信息哲学则讨论话题就较为广泛。如果说没有信息论与信息哲学无关,似乎也就没有道理。这里面的关系还是要梳理一下。

 

在1949年是书中韦弗还做出独特的贡献,并提出所谓的香农-韦弗通信模式(Communication model of Shannon-Weaver)。香农最初的文章只讨论了通信技术。他对香农的这套理论也吃得比较通透。该模式提出的六大通信要素为后人的工作开辟了新的路径,尤其是引入了信道噪音这个概念,因而非常有用。香农-韦弗模式可用下面的一般原理图表达:


shannon-weaver.jpg

香农-韦弗通信模式


香农——韦弗模式为传播过程研究更进一步提供了重要的启发。由于导入了噪音的概念,表明了传播不是在封闭的真空中进行的;通过对一些技术和设备环节的分析,提高了传播学者对信息科技在传播过程中的作用的认识;为以文理结合的方法考察传播过程打下了基础。当然这个线性的传播模式有其不足,例如缺少反馈的概念等。但无论如何,香农-韦弗模式是以后各种模式的内核。韦弗对他们工作是相当满意的,认为他们的工作可以解释很多问题,例如,信息的哲学问题就是其中之一。但香农还是持一种谨慎的态度,不让信息论越电子通信雷池一步。结果韦弗对自己的判断还是抱有信心,开始了他对信息的哲学问题的研究。或许他才是首开信息哲学研究的人。

 

50年代初,美国科技界的显学是维纳的控制论,维纳的《控制论》也是1948年出版的其全名为《控制论——关于在动物和机器中控制和通讯的科学》。从该书的标题便可看出,是个维度很广的横断学科,其中涉及信息论、数理逻辑、心理学、计算机技术、生物学、符号学、社会学、机器与思维、自动机与生命等。鲍克(Geoffrey Bowker)便主张“……控制论的术语统一并使其不与现时代脱节,形成一种所谓的‘通用语言’”。这里特别要提出,他所谓的“通用语言”和莱布尼茨所主张的符号逻辑的“通用语言”,完全是两码事。

 

控制论与梅西基金会(Macy Foundation)有非常紧密的联系。梅西基金会从1946年—1953年先后资助了10次在科学史上影响较大的关于控制论的会议,凝聚起来自各不同专业的控制论群体(cybernetics group),并为控制论渗透到各学科,特别是社会科学起到很大作用。从第一次会议开始,应用纯科学语言的观念就成为主导。可是与会的社会科学家怎么能懂自然科学的那些语言呢?幸亏有研究东西哲学比较的哲学家诺斯罗普(Filmer S. C. Northrop,1893—1992)这位来自耶鲁大学的教授的洞见。他曾于1946年发表了《东西方之相遇:对世界的理解和探究》以及1947年的《科学与人文的逻辑》等著作。他提出 “直觉”和“假设”这对比较哲学上的专门名词,来处理东方和西方哲学的差别,那么控制论学者为何不可类推,在自然科学和社会科学之间架起一座桥梁呢?1946年诺斯罗普参加了控制论群体召开的会议,提出了他在《东西方之相遇》的理念。诺斯罗普参加了控制论群体的会议后,明显看出了自己提出的综合哲学观映衬出西方科学的不足。但他又惊喜地发现会上的科学家的陈述正好弥补了东方哲学的直觉观念的缺憾。后来控制论的思维方式主导了他的研究。因为他以前提出的理论在冯友兰和胡适之间引起了强烈的争论,并形成一桩公案。冯友兰支持他东方哲学是一种直觉的观念,而胡适却完全反对冯友兰的观点。而诺斯罗普则在控制论这里找到了新的出路。

 

经过梅西会议控制论群体的激烈辩论,控制论的语言首先在他们之中流传开来。他们可以在不同学科中应用这些术语来描述不同的学科现象。同时也逐渐认识到控制论中的核心词汇,即基础性术语是信息,而不是能量。因为控制论学者们认为用常规物理学中的能量转换概念不足以包含反馈的问题。控制论的语言终于打通了西方哲学的二分法:思想和身体、精神和物质、有机体和机器、生命和非生命、自然和人工。哲学家和控制论学家们终于找到可供交流的术语体系。

 

而当年在俄裔美籍语言学家雅各布森(Roman Jacobson,1896—1982)则把注意力放在香农的信息论上。既然信息论成为控制论的基础,如何让信息论这个数学理论让人文学者理解并应用呢?雅各布森是布拉格结构主义语言学派的代表人物。他将结构主义语言学奠基人索绪尔的理论,摆到信息论的桌面上。用人们能听得懂的术语描述信息论的数学模型。他对维纳和香农的工作都比较熟悉,并特别指出现代语言分析和维纳的书中关注的非常相似。不仅如此,他在探讨听与说之间的反馈过程。

 

雅各布森将控制论的思想融入自己的理论,并建立一套独立的词典。他用“代码”和“消息”替代索绪尔提出的“语言”和“言语”;用“子代码”替代“文体”;用“冗余特征”替代“语境变体”;用“编码”和“解码”替代“产物”和“理解”;用“编码者”和“解码者”替代“言者”和“听者”。他又接着香农的信息论,彻底消除了人机间的差别。将“信源”和“传输者”合并为“发信人”;类似地将“信宿”和“目的地”合并为“收信人”。他用“代码”建立起消息和意义间的联系,这一点不同于香农,香农是认为消息和信息之间有联系,与意义无关。这一点非常重要,否则信息论就不是通讯理论的信息论了。所以有的时候,术语的表达不能越界。雅克布森采用“联系”这一概念表示心理学上的通讯或交流。最终将“信息”替代为消息的含义,或语境。把意义带入信息后,雅各布森建立起自己的语言学中沟通的新模型。不能不说,雅各布森是成功的。他将信息论的范围扩大,从而打开了潘多拉的盒子。

 

雅各布森的理论将信息论的防火墙破坏掉了才导致这种结果。香农是这里面最为保守的一位学者。他曾反复强调他的信息概念与通讯的语义学方面不存在任何联系。当他用到信息熵这个术语时,对当时热力学还不大清楚熵是什么的时候,一直犹豫不定。最后还是冯诺依曼鼓励香农大胆采用“熵”这个术语,才有了香农著名的信息熵的公式。当信息论进入越来越多的领域时,引起了香农的不安。他于1956年在《流行潮》(The Bandwagon)写了一篇文章说:“(信息论)的重要性可能被吹得脱离实际。我们许多不同领域的科学同行,受到(该理论)鼓吹并被这一科学分析的新的开放式大道所吸引,将这些概念用于研究自己的问题……当他们意识到信息、熵、冗余这些令人兴奋的语词解决不了问题时,这种人为的繁荣光景便会在一夜间凋零。”可又有谁听香农的?不仅如此还说香农心胸狭隘,后来香农干脆不露面,也不再谈论他的理论了。那么维纳的控制论呢?鲍克说:“对因控制论而获新生的学科领域中的科学家,使用有趣而有魅力的辞藻的好处显而易见。任何人与控制论使用的词典沾边意味着他也与控制论学者要解决的问题沾边。这些问题……就是时下军事和工业研究的迫切问题。于是大量的科研经费就随之而来。”

 

大家爱怎么搞就怎么搞吧。他反而来了个华丽转身,参加达特茅斯学院人工智能的工作,并成为创始人之一。

 

总之,如果以香农的狭义的观点出发,信息论就是通信理论的数学描述,与信息哲学无关。但若按韦弗的理解,信息论可以发展出信息哲学来,只要踏出那么一小步。可香农本人却始终没有走出来。因此可以说,狭义的信息论与信息哲学没什么关联。但还是有人不同意香农的观点,认为可以把狭义的信息论拓展成广义的,然而,后者就会涉及到“意义”的问题。意义对数学家不那么重要,但对其他学科的学者则非同小可。于是我们就看到了各式各样的关于“信息”的定义。直到现在大家满口都在谈论信息,可信息的本质是什么,则没人说得清。



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