信息科学基础讲义三卷1-4

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1、周次：第1次时间：2007年9月4日章节：无作业：无提纲：一、前言1.课程名称a.信息科学b.信息科学基础c.信息科学的重要性d.信息与计算科学e.信息技术与信息科学2.课程特点a.课程地位和适用专业b.大量应用数学知识c.外延很广d.纵向内容很深e.贴近日常生活3.学习方法a.认真听讲b.勿畏难、勿轻略c.认真完成作业正式开始学习这本书的内容之前，先了解一些关于课程的情况，这就是今天前言的内容，有三个方面，一是课程名称，再一个是课程特点，最后是学习方法。有一句古话大家可能听说过，“名可名，非常名。道可道，非常道。”这句话是《道德经》中的第一句话，大家可能都知道《道德经

2、》是古代著名的哲人老子写的。为什么我会提到这一句话呢，其实我们在刚开始认识一个事物的时候或者学习一个新的知识或新的课程时，往往会从名字下手，所谓名正则言顺。那么请问，有人知道这门课程的名称吗？那位同学知道？（信息科学基础）咱们用的这本书叫什么？（信息理论基础）这两个名字不一样的，是吧。那么，它们之间有什么关系？这门课程到底学什么？学了这门课对大家有什么帮助？这些问题，可能是大家每次接触一门新课，都会带的疑问。通过这次课，大家会找到这些答案。重要性信息科学定义信息科学这门课程的名称叫信息科学基础。我们先来分析一下这个名称。分成两部分，信息科学的基础。那么信息科学又是什么？

3、到这里，我们已经有经验了，就好像剥洋葱一样。信息科学就是信息的科学，也就是研究信息的科学。看来只要把语文学好，这些名词术语我们是可以分析出一个大概的。这里我们给出信息科学的定义：“信息科学是以信息作为主要研究对象、以信息过程的运动规律作为主要研究内容、以信息科学方法论作为主要研究方法、以扩展人的信息功能(全部信息功能形成的有机整体就是智力功能)作为主要研究目标的一门科学。”这个定义出自《信息科学原理》这本书，作者是钟义信教授，他是中国有名的信息学专家。大家最近可能比较喜欢看中央台的百家讲坛，钟义信教授在百家讲坛上有一个内容叫“人工智能与现代社会”，大家有机会可以找来看看

4、。我们回过头来接着看信息科学，从定义上我们可以看到这么几个方面：(1)研究对象——信息；(2)研究内容——信息的性质和运动规律（信息产生的规律、信息获取的规律、信息再生的规律、信息施效的规律、信息传递的规律、信息系统优化或自组织的规律、信息过程智能化的规律）；(3)研究方法——三个方法和两个准则，即信息系统分析方法、信息系统综台方法、信息系统进化方法、功能准则和整体准则；(4)研究目标——扩展人类的信息功能，后者的有机整体便是智力功能。知道了什么是信息科学，咱们再看一看信息科学的重要性。信息科学是现在一个非常时髦的学科。广播、电视、报纸、杂志和网络等媒体中，充斥着类似的

5、时髦术语，大家耳熟能详的有：信息社会、信息技术（InformationTechnology,IT）、信息革命、信息化等等。只要和信息沾上边，就是最热门的。大家也可以从就业市场看到，IT行业的人才需求一直都非常大。那么大家为什么对信息科学这么热衷？我们从人类历史的发展和科学进步的角度来观察，人类有一个非常强烈的愿望就是要不断地从自然力的束缚下解放自己，超越自己。手段是依赖各种工具，制造工具是人区别于动物的本质，动物是可以利用工具的，但是动物不能制造工具。在古代，主要是利用物质资源（就是材料），制造以人为动力的工具，这样来扩展人的体质功能，举个例子：用铁制造一把铁锹，帮助人

6、们从事农业劳动。近代呢？主要是利用能量资源（也就是能源）来制造动力工具，这样扩展人的体力功能，举个例子：以柴油为动力的收割机，一名驾驶员一天可以收几百亩地的麦子。现代社会呢？由于信息科学技术的发展，它可以把信息资源转化成为知识，制造各种智能工具，举个例子：全自动生产线，无人工厂，机器人。因此有一种说法：材料科学、能源科学、信息科学是现代文明的三大支柱。可见信息科学的产生是历史发展的必然趋势，因此在当前这个信息社会中了解信息科学、掌握信息技术，是非常有意义的，也是非常重要的。定义信息科学基础我们知道了什么是信息科学，也知道了信息科学的重要意义。那么信息科学的基础是什么呢？

7、信息科学的基础是三大论。有人知道三大论是哪三个重要理论吗？系统论、控制论和什么？信息论——信息理论（这是咱们课程的内容）。作为常识我们了解一下这三大论的创始人，分别是贝塔朗菲，美籍奥地利生物学家，本世纪四十年代；维纳，美国数学家，1948年，《控制论》；香农，美国数学家，1948年，《通信的数学理论》。这三大理论是二战后产生的具有高度综合特性的横向科学。“三论”作为高度综合的普遍化的理论，它横跨自然科学和社会科学两大领域，在哲学、社会科学和自然科学之间架起了相互贯通的桥梁。因此准确的说信息理论（简称信息论）是信息科学的基础之一（通常把“之