情报学是研究信息运动规律和应用方法的科学,是由信息论、控制论、计算机理论、人工智能理论和系统论组成的一门新兴的综合性科学。它的支柱是信息论、系统论和控制论。
信息技术是一种能够扩展人体信息器官功能的技术。
一、简介
信息技术的两个更具体的定义:
(1)信息技术是指能够完成信息获取、传输、加工、再生和使用功能的一种技术。
(2)信息技术是指传感、通信、计算机、智能和控制技术的集成。
情报学是指以信息为主要研究对象,以信息运动规律和应用方法为主要研究内容,以计算机等技术为主要研究工具,以拓展人类信息功能为主要目标的新型综合学科。
信息是物质、能量、信息及其属性的符号;信息是确定性的增加。信息是事物现象及其属性的集合。以信息为主要研究对象是情报学区别于其他科学的最根本特征之一,也是情报学能够成为一门独立学科的最根本前提。
在本体论意义上,信息是事物运动的状态和方式(状态变化);在认识论意义上,它是认知主体感知或表达的事物运动的状态和方式。“物”既可以是外部世界的现实对象,也可以是主观世界的精神现象。“运动”既可以是物体在空之间的位移,也可以是一切感官的变化;“运动状态”是指事物在特定时间的性质和状况空“运动方式”是指随事物在任何时间运动状态的变化而变化的模式和规律空。
第一,信息是无处不在的研究对象。
第二,信息和物质是两个既有联系又有区别的概念。
第三,信息和能源是既相关又不同的概念。
第四,人类要想认识事物,就要获取信息,要想改变事物,就要有信息。
由于信息对于人们认识事物(世界)和改变事物(世界)是非常必要的,因此有必要对信息进行深入研究,以便更好地完成认识和改变世界的使命。
由于信息是一个无处不在的研究对象,所以人们研究信息问题具有普遍意义。
既然信息不等于物质或能量,信息问题的研究自然成为一门独立的学科。
二、基本理论
1.信息论
信息论是信息科学的先导,是运用数理统计方法研究信息度量、传递和交换规律的科学。主要研究通信与控制系统中信息传递的共同规律,建立最能解决信息获取、测量、转换、存储和传输问题的基础理论。
2.控制论
控制论的创始人是美国科学家韦纳。1948年,他出版了《控制论》,明确提出了控制论的两个基本概念——信息和反馈,揭示了信息和控制的规律。控制论是一门关于动物和机器的控制和交流的科学。它研究各种系统的共同控制规律。功能模拟和黑箱方法在控制论中应用广泛。控制系统本质上是一个反馈控制系统。负反馈是实现控制,使系统稳定工作的重要手段。在控制论中,系统的控制和调节是通过信息反馈来实现的。在制定政策的过程中,哈佛管理者的决策可以看作是一个信息转换和信息处理的反馈控制过程。
3.系统论
系统论的基本思想是综合系统中的所有要素,进行全面考察和统筹规划,以求整体优化。整体性原则是其出发点,层次结构和动态性原则是其研究核心。综合性和有序性是它的本质。系统论是国民经济中广泛应用的组织管理技术。
三、研究内容
1、学科方向
情报学正在迅速形成和发展,人们对其研究内容的范围还没有统一的认识。现在主要的研究课题集中在以下六个方面:
2.主题的内容
1.光通信技术:光通信的基本概念、发展趋势、意义和应用。
2.通信与信息系统:介绍通信与信息系统的基本概念、应用领域、历史和最新进展。
3.物理电子学与纳米技术:电子学与物理学的关系,纳米材料技术,纳米电子学,纳米表征技术等。
4.无线通信技术:无线通信的基本概念、发展现状和趋势。
5.量子电子学与激光技术:量子电子器件的基础知识、发展历史与现状、量子电子学的应用领域等。
6.计算机软件:介绍计算机软件的概念、主要研究内容、发展趋势和软件工程。
7.计算机体系结构:计算机体系结构的基本概念,发展历史,现状和趋势。
8.计算机网络与信息系统:计算机网络的基本概念、基本知识和主要功能。
9.数字多媒体技术:数字媒体技术的基础知识和标准,以及国内外的发展现状和未来。
四、发展简况
20世纪40年代末,美国数学家香农发表了《通信的数学理论》和《噪声中的通信》两篇著名论文,提出了信息熵的数学公式,从定量方面描述了信息的传递和提取问题,创立了信息论。因此信息论首先被广泛应用于通信工程,为信息科学的研究奠定了初步的基础。
随着自动化系统和自动控制理论的出现,对信息的研究开始突破原有的传输概念。在此期间,美国数学家维纳发表了著名的《控制论与平稳时间序列的外推、内插和平滑》,从控制的角度揭示了动物和机器的共同信息和控制规律,研究了用滤波和预测的方法从淹没在噪声中的信号中提取有用信息的信号处理问题,建立了维纳滤波理论。
20世纪60年代中期,由于需要计算机控制生产过程的复杂工程大系统的出现,系统辨识成为一个重要的研究课题。从信息科学的角度来看,系统辨识就是通过输入输出信息来研究控制系统的行为和内部结构,并用简洁的数学模型来表达。控制是根据系统结构和要求对信息进行处理、转换和利用。
信息与控制是信息科学的基础和核心。自20世纪70年代以来,随着电视、数据通信、遥感和生物医学工程的发展,对信息科学提出了大量的研究课题,如图像处理和传输技术如信息压缩、增强和恢复,模式和识别理论以及信息特征提取、分类和识别的方法,并出现了实用的图像处理和模式识别系统。
香农最初的信息论只是定量地描述了信息,而没有考虑信息的其他方面,比如信息的语义和效用。此时,信息论已从最初的通信领域广泛渗透到自动控制、信息处理、系统工程、人工智能等领域,这就要求对信息的本质、语义和效用进行更深入的研究,建立更一般的理论,从而产生信息科学。
为了解决控制和决策中的非数值问题,为了满足80年代以后智能机器研究的需要,为了解决知识信息处理的问题,知识工程应运而生,并已发展为专家系统、自然语言理解系统和智能机器人。
五、重要意义
信息科学是信息时代的必然产物。情报学是一门以信息为主要研究对象的新兴交叉学科。
情报学的研究内容包括:阐明信息的概念和本质(哲学信息论);讨论信息的度量和转换(基础信息论);研究信息提取方法(识别信息论);阐明信息传递的规律(传播学理论);已证实信息的加工机制(智能理论);探索信息再生理论(决策理论);阐明信息的调节原理(控制论);完善信息的组织理论(系统论)。
拓展人类信息器官的功能,提高人类接收和处理信息的能力,本质上是拓展和增强人们认识和改造世界的能力。这既是信息科学的出发点,也是它的最终归宿。信息技术包括通信技术、计算机技术、多媒体技术、自动控制技术、视频技术、遥感技术等。通信技术是现代信息技术的重要组成部分。通信技术的数字化、宽带化、高速化和智能化是现代通信技术的发展趋势。
计算机技术是信息技术的另一个重要组成部分。计算机自诞生以来,一直在为人们处理大量的信息,并且随着计算机的不断发展,其处理信息的能力也在不断加强。电脑已经渗透到人们社会生活的方方面面。计算机将向并行处理发展。现代信息技术一时间离不开计算机技术。多媒体技术是20世纪80年代才出现的技术。它通过计算机对文字、数据、图形、语言等信息进行综合处理,使人们获得更加完整、直观的综合信息。多媒体技术将在未来扮演非常重要的角色。信息技术处理的很大一部分是图像和文字,因此视频技术也是信息技术的一个研究热点。
信息科学技术的发展不仅促进了信息产业的发展,也大大提高了生产效率。事实证明,信息科学技术的广泛应用已经成为经济发展的巨大推动力。因此,各国信息技术的竞争也非常激烈,都在争夺信息技术的制高点。
六、机器智能
下面总结了机器智能特别是机器感知的最新研究现状和成果,并对其未来的研究方向进行了展望。
1.智能信息处理技术:主要介绍计算智能、智能信息处理、智能感知与目标识别技术、数据挖掘与知识发现技术。
2.信号与信息处理:介绍信号与信息处理的基本概念、应用领域、发展历史、现状和未来。
3.MEMS:MEMS的基本概念,几种重要MEMS器件的介绍,MEMS的发展现状和趋势。
4.微电子与集成电路技术:微电子学的基本概念,微电子科学技术的发展历史,微电子学的基本概念,微电子技术在国民经济中的重要性,微电子科学技术与产业的发展趋势等。
七、信息工程引发的担忧
信息过程存在于生物、社会、工业、农业、国防、科学实验、日常生活和人类思维中,因此信息科学将对工程技术、社会经济和人类生活产生重大影响。
科技从来都是一把“双刃剑”。以机器智能技术为代表的智能机器人技术在发挥其积极作用的同时,也会给人们带来社会和伦理问题。因此,有人担心:未来智能机器人在智力上是否会超越人类,从而影响就业,甚至威胁人类生命财产安全?其实完全没必要担心这个。智能机器人不是万能的,它的智商目前只相当于一个4岁的孩子,它的“常识”比正常成年人还要差。早在1990年,我国著名学者周海中教授在《论机器人》一文中就指出,机器人在工作强度、运算速度、记忆功能等方面可以超越人类,但在意识和推理方面无法超越人类。日本机器人专家广濑茂男教授最近指出,即使智能机器人拥有常识,未来能够自我复制,也不会带来大范围的失业,更不会对人类构成威胁。只有正确对待和使用智能机器人,才能让它们更好地服务和造福人类。