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信息论与编码论文题目

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信息论与编码论文题目

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摘要:香农于1948年10月发表于《贝尔系统技术学报》上的论文《A Mathematical Theory of Communication》(通信的数学理论)作为现代信息论研究的开端。1984年贝尔研究所的香农在题为《通讯的数学理论》的论文中系统地提出了关于信息的论述,创立了信息论。信息论主要研究信息的本质和度量方法。它是系统论和控制论的理论基础,也是信息科学的理论基础。关键字:信息概念,熵,美国数学家香农参考书目:1。《信息论》 南丰公益书院; 2.《安全科学技术百科全书》(中国劳动社会保障出版社,2003年6月出版);3.《安全工程大辞典》(化学工业出版社,1995年11月出版)(安全文化网);4.部分资料摘取自互联网。(一)信息的内涵1948—1949年,美国数学家香农(C.E.Shannon)发表了《通信的数学理论》和《在噪声中的通信》两篇论文,提出了度量信息的数学公式,标志着信息论这门学科的诞生。信息论主要研究信息的本质和度量方法。它是系统论和控制论的理论基础,也是信息科学的理论基础。它是关于事物运动状态的规律的表征,其特点是: (1)信息源于物质运动,又不是物质和运动;(2)信息具有知识的秉性,是任何一个系统的组织程度和有序程度的标志;(3)只有变化着的事物和运动着的客体才会有信息,孤立静止的客体或永不改变的事物不会有信息;(4)信息不遵守物质和能量的“守恒与转化定律”, 同样的信息,大家可以共同使用,信息不会减少,相同的信息,能够用不同物质载体进行传播,同一种物质,也可以携带不同的信息,信息不会变化。信息论是一门研究信息传输和信息处理系统中一般规律的学科。香农在他的《通讯的数学理论》中明确提出:“通讯的基本问题是在通讯的一端精确地或近似地复现另一端所挑选的消息。”信息是“人们在选择一条消息时选择的自由度的量度”。消息所带的信息可以解释为负熵,即概率的负对数。威沃尔指出,‘信息’一词在此理论中只在一种专门的意义上加以使用,我们一定不要把它和其通常用法混淆起来”。也就是说,这里的信息不是我们通常使用的概念(各种消息、情报和资料的总称),而是一个变量,它表示信息量的大小。而信息量则是某种不确定性趋向确定的一种量度,消息的可能性越大,信息就越少。如果一个系统是有序的,它不具有很高的混乱度或选择度,其信息(或熵)是低的。信息论是一门用数理统计方法来研究信息的度量、传递和变换规律的科学。它主要是研究通讯和控制系统中普遍存在着信息传递的共同规律以及研究最佳解决信息的获限、度量、变换、储存和传递等问题的基础理论。 信息论的研究范围极为广阔。一般把信息论分成三种不同类型: (1)狭义信息论是一门应用数理统计方法来研究信息处理和信息传递的科学。它研究存在于通讯和控制系统中普遍存在着的信息传递的共同规律,以及如何提高各信息传输系统的有效性和可靠性的一门通讯理论。 (2)一般信息论主要是研究通讯问题,但还包括噪声理论、信号滤波与预测、调制与信息处理等问题。(3)广义信息论不仅包括狭义信息论和一般信息论的问题,而且还包括所有与信息有关的领域,如心理学、语言学、神经心理学、语义学等。信息有以下性质:客观性、广泛性、完整性、专一性。首先,信息是客观存在的,它不是由意志所决定的,但它与人类思想有着必然联系。同时,信息又是广泛存在的,四维空间被大量信息子所充斥。信息的一个重要性质是完整性,每个信息子不能决定任何事件,须有两个或两个以上的信息子规则排布为完整的信息,其释放的能量才足以使确定事件发生。信息还有专一性,每个信息决定一个确定事件,但相似事件的信息也有相似之处,其原因的解释需要信息子种类与排布密码理论的进一步发现。信息论是一门具有高度概括性、综合性,应用广泛的边缘学科。信息论是信息科学的理论基础,它是一门应用数理统计方法研究信息传输和信息处理的科学,是利用数学方法来研究信息的计量、传递、交换和储存的科学。随着科学技术的发展,信息论研究范围远远超出了通信及类似的学科,已延伸到生物学、生理学、人类学、物理学、化学、电子学、语言学、经济学和管理学等学科。(二)信息论发展历史香农被称为是“信息论之父”。人们通常将香农于1948年10月发表于《贝尔系统技术学报》上的论文《A Mathematical Theory of Communication》(通信的数学理论)作为现代信息论研究的开端。1984年贝尔研究所的香农在题为《通讯的数学理论》的论文中系统地提出了关于信息的论述,创立了信息论。维纳提出的关于度量信息量的数学公式开辟了信息论的广泛应用前景。1951年美国无线电工程学会承认信息论这门学科,此后得到迅速发展。20世纪50年代是信息论向各门学科冲击的时期,60年代信息论不是重大的创新时期,而是一个消化、理解的时期,是在已有的基础上进行重大建设的时期。研究重点是信息和信源编码问题。到70年代,由于数字计算机的广泛应用,通讯系统的能力也有很大提高,如何更有效地利用和处理信息,成为日益迫切的问题。人们越来越认识到信息的重要性,认识到信息可以作为与材料和能源一样的资源而加以充分利用和共享。信息的概念和方法已广泛渗透到各个科学领域,它迫切要求突破香农信息论的狭隘范围,以便使它能成为人类各种活动中所碰到的信息问题的基础理论,从而推动其他许多新兴学科进一步发展。目前,人们已把早先建立的有关信息的规律与理论广泛应用于物理学、化学、生物学等学科中去。一门研究信息的产生、获取、变换、传输、存储、处理、显示、识别和利用的信息科学正在形成。香农把“熵”这个概念引入信息的度量。1965年法国物理学家克劳修斯首次提出这一概念,后来这一概念由19世纪奥地利物理学家L.玻尔茨曼正式提出。信息论和控制论又赋予了“熵”更新更宽的含义。 熵是一个系统的不确定性或无序的程度,系统的紊乱程度越高,熵就越大;反之,系统越有序,熵就越小。控制论创始人维纳曾说:“一个系统的熵就是它的无组织程度的度量。”熵这个概念与信息联系在一起后,获得这样的思路:信息的获得永远意味着熵的减少,要使紊乱的系统(熵大的系统)有序化(减少熵)就需要有信息,当一个系统获得信息后,无序状态减少或消除(熵减少);而如果信息丢失了,则系统的紊乱程度增加。一个系统有序程度越高,则熵就越小,所含信息量就越大,反之无序程度越高,则熵越大,信息量就越小,信息与熵是互补的,信息就是负熵,两者互为负值。 信息量=系统状态原有的熵-系统状态确定后的熵 电讯系统不存在功能性因素,即人的主观能动因素,因此不能照搬,但对计算社会信息的量,仍有参考价值。如研究新闻的信息量时就非常有意义。一则新闻讯息中所含信息量的大小是不确定程度的大小决定的,能够最大限度地消除人们对新闻事件认识上的不确定性的讯息,信息量就大,而不能减少受众对新闻事件的认识的不确定的,信息量就小,这与讯息的长度、字数和篇幅无关,不是版面大小、字数多寡、“本报讯”多少就能说明信息的大小的。信息科学是人们在对信息的认识与利用不断扩大的过程中,在信息论、电子学、计算机科学、人工智能、系统工程学、自动化技术等多学科基础上发展起来的一门边缘性新学科。它的任务主要是研究信息的性质,研究机器、生物和人类关于各种信息的获取、变换、传输、处理、利用和控制的一般规律,设计和研制各种信息机器和控制设备,实现操作自动化,以便尽可能地把人脑从自然力的束缚下解放出来,提高人类认识世界和改造世界的能力。信息科学在安全问题的研究中也有着重要应用。1949年,香农和韦弗提出了有关传播的数学模式。 信源—>消息—>编码—>信号—>信道—>信号+噪声—>译码—>消息—>信宿 噪声—>信道 对上图的概念解释如下: 信源:信源就是信息的来源,可以是人、机器、自然界的物体等等。信源发出信息的时候,一般以某种讯息的方式表现出来,可以是符号,如文字、语言等,也可以是信号,如图像、声响等等。 编码:编码就是把信息变换成讯息的过程,这是按一定的符号、信号规则进行的。按规则将信息的意义用符码编排起来的过程就是编码过程,这种编码通常被认为是编码的第一部分。编码的第二部分则是针对传播的信道,把编制好的符码又变换成适于信道中传输的信号序列,以便于在信道中传递,如声音信号、电信号、光信号等等。如信息源产生的原始讯息是一篇文章,用电报传递的时候,就要经过编码,转换成电报密码的信号,然后才能经过信道传播。 信道:就是信息传递的通道,是将信号进行传输、存储和处理的媒介。信道的关键问题是它的容量大小,要求以最大的速率传送最大的信息量。 噪音:是指信息传递中的干扰,将对信息的发送与接受产生影响,使两者的信息意义发生改变。 译码:是对信息进行与编码过程相反的变换过程,就是把信号转换为讯息,如文字、语言等,这是第一步。第二步译码则是指将讯息还原为信息意义的过程。 信宿:是信息的接受者,可以是人也可以是机器,如收音机、电视机等。作为方法论,香农的这一信息系统模式可以被适用于许多系统,如通信系统、管理系统、社会系统等。传播学学者对这一模式进行改造之后,成为表述人类信息传播的基本模式之一,成为传播学领域最基本的研究范式,而信源、编码、译码、信宿等概念也成为传播学研究的基本概念。 香农的信息论为传播学领域提供了基本的范式,它使以前模糊的信息概念变得在数学上可以操纵。香农的信息论与维纳的控制论是相互影响的,维纳也是最早认识信息论价值的学者,并与香农共同发明了有关信息的熵度量法则。

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很多啊,比如:信息论与数据分析的联系,数据分析在信息论中的应用,香农熵的综合应用等等

信息论与编码毕业论文

摘 要:随着技术革新的不断发展,产业融合正日益成为产业经济发展中的重要现象。产业融合产生的前提是技术融合、业务融合、市场融合以及产业管制环境的变化。按照技术发展的方向,产业融合有产业渗透、产业交叉和产业重组三种形式。由于信息技术的渗透性、带动性、倍增性、网络性和系统性等特征,信息产业的产业融合呈现加速发展的趋势。信息产业的融合有助于提高信息产业的生产效率,改善信息产业的管制方式,加速传统产业的升级改造以及促进信息技术的扩散和渗透。因此,深入研究产业融合理论以及产业融合对于我国信息产业发展的影响,对推动我国的信息化进程,促进产业结构的优化升级具有重要的理论和现实意义。

摘 要:随着技术革新的不断发展,产业融合正日益成为产业经济发展中的重要现象。产业融合产生的前提是技术融合、业务融合、市场融合以及产业管制环境的变化。按照技术发展的方向,产业融合有产业渗透、产业交叉和产业重组三种形式。由于信息技术的渗透性、带动性、倍增性、网络性和系统性等特征,信息产业的产业融合呈现加速发展的趋势。

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信息技术与信息化编辑

杂志从信息技术的研究、应用角度展现IT行业与科技发展与进步,是全国高校、科研院所、企业发表信息科学研究、技术应用成果的园地。杂志内容以科技论文为主,并设有评论与综述、信息化论坛、网络通讯、信息处理与模式识别、研究与探索、方案与应用等栏目。整个杂志分三个层次,第一个层次是评论与综述,由政府职能部门和专家对技术、产业的发展趋势,所做的前瞻性的论述和规划;第二个层次是电子信息科技论文,主要刊登高校研究生、科研院所的论文和理论研究成果;第三个层次是企业及各行业中IT技术的应用案例[

一、【征稿要求】1、文稿应具有创造性、科学性、实用性,论点明确,资料可靠,文字精炼,层次清楚,数据准确,书写工整规范,必要时应做统计学处理。2、文题力求简明、醒目,反映出文章的主题。中文标题不多于20个汉字。3、文中尽量少用缩略语。必须使用时于首次出现处先叙述其全称,然后括号注出中文缩略语或英文全称及其缩略语,后两者间用“,”分开(如该缩略语已共知,也可不注出其英文全称)。缩略语不得移行。4、电子稿件必须采用Word格式随邮件的附件发送,题目下须注明作者姓名、单位、邮政编码。文章中要带摘要、关键词和作者简介。作者简介格式:姓名、出生年、性别、单位、民族(汉族可略)、籍贯、学历、职称、研究方向,所投杂志、联系方式、详细邮寄地址、邮编、邮箱。 5、论文中如有计量单位,须一律用国际标准书写。6、文中如有参考文献,应依照引用的先后顺序用阿拉伯数字加方括号在右上角标出,并在文中按照引用的先后顺序标注出引用参考文献的作者名、引用文题名、出版单位以及出版日期。7、来稿确保不涉及保密、署名无争议等,文责自负。8、本刊有权对文稿进行修改,如不同意修改,请投稿时注明。二、【版权声明】1. 凡向本刊投稿,稿件一经采用,一律视为本刊拥有稿件的图书版、电子版和网络版的使用权,且编辑部对稿件拥有删改权。作者如有特殊要求,请在稿件附言中注明。 2.本刊为国家新闻出版总署收录、中国知网 、万方数据库、中文科技期刊数据库(维普网)全文收录期刊。

信息论与编码论文有何研究方向

你的提问很有创意!!有一个比知识更天然和更基础的概念,这个概念便是信息。但信息如若没有定义,则是个贫乏的概念,其他概念也不能据此得到表达和关联。而信息流的运作层面,要比知识的获取和传播更为基本。因此,信息尽管也通过语言传递,但也只在由知觉传递,由记忆储存。量子理论与相对论是二十世纪物理学两大支柱,也是二十世纪物理学所取得的最辉煌的成果。到1982年,Wotters和Zurek在《Nature》杂志上发表一篇短文,提出所谓的量子不可克隆定理:即一个未知的量子态不可能被完全精确复制。这个定理,虽然有人认为已经蕴涵在量子态叠加原理的最基本的量子力学原理之中,其实质是量子态叠加原理的一个重要推论,但笔者不完全同意这个结论;量子不可克隆定理给量子信息的提取设置的不可逾越的界限,以及“量子态不可克隆原理”指明环境的不可避免地破坏量子的相干性,就已经能说明,克隆与不可克隆,其本质是介入传统问题的新视角。而且量子不可克隆定理已经开始能应对来自信息世界和信息社会新的智力挑战。然而早在17世纪的科学革命,使哲学家将其注意力从可知客体的本质转移到客体与认知主体之间的知识关系,随后而来的信息社会的发展以及现在管理信息圈的工具、组织、信息圈数百万人打发他们时间的语义环境的出现,信息已上升为一个基本概念,并突出了信息与计算科学的概念、方法和理论基础。这是自人工智能早期工作以来就很清楚的事。特别是1948年,申农(Shannon)指出通信的极限而奠定的信息论基础;这个基础最初出发点似乎非常简单,但却不简单。申农定义的“信息”概念是,信息的最基本形式是某一事物的对与错。这个“对与错”,和“克隆与不可克隆” ,介入信息的视角是完全不同的,其本质是电脑(电子计算机)信息论。因为“对与错”可以用一个二进制单位,或者说一个“比特”,以“1”或“0”的形式来表达。在这一过程中,申农有一个惊人的发现,通过信息编码来对付各种形式的干扰,能将信息从一个地点传送到另一个地点。目前, 关于电脑与信息研究,已经结出累累硕果,影响也日益广泛,可以说,现在信息论研究的三个范畴:A. 狭义信息论;B. 一般信息论;C. 广义信息论,其本质都属于电脑信息论,即是可克隆的内容。同时申农的定义,使信息成为人们对事物了解的不确定性的消除或减少。这也是从“对与错”的角度下的定义,例如信源发出了某种情况的不了解的“对”的状态,即消除了不定性;并且能用概率统计的数学方法,来度量为定性被消除的量的大小:如以H(x)为信息熵,是信源整体的平均不定度;而信息I(p)是从信宿角度代表收到信息后消除不定性的程度,所以它只不在信源发出的信息熵被信宿收到后才有意义。在排除干扰的理想情况下,信源发出的信号与信宿接收的信号一一对应,H(x)与I(p)二者相等。所以信息熵的公式也就是信息量的分式。当对数以2为底时,单位称比特(bit),信息熵是l0g2=1比特。然而在热力学中,熵是物质系统状态的一个函数,它表示微观粒子之间无规则的排列程度,即表示系统的紊乱度。这正如一个系统中的信息量是它的组织化程度的度量,一个系统的熵就是它的无组织程度的度量;即这一个正好是那一个的负数。这也说明信息与熵是一个相反的量,信息是负熵,它表示系统获得后无序状态的减少或消除,即消除不定性的大小。然而,不管是语法信息、语义信息、语用信息;离散信息、连续信息;二元信息、多元信息;自然信息,社会信息,科技信息,文艺信息,经济信息;前馈信息、反馈信息;真实信息、虚假信息;有用信息、无用信息;概率信息,突发信息,确定信息、模糊信息等,从应用、来源、载体分类来说多么复杂,但它们具有的,1、可识别;2、可转换;3、可传递;4、可加工处理;5、可多次利用(无损耗性);6、在流通中扩充;7、主客体二重性;8、可度量性;9.可存储性;10.时效性;11.排序性等,都与“可克隆”的性质类似。特别是关于信息传输的有效性、可靠性、保密性和认证性研究中,例如信源熵的定义、量化,信源编码、信道编码、加密编码、解密编码,以及关于信息的计量、发送、传递、交换、接收和储存等问题,更是属于的电脑信息论的内容。1956年,法国物理学家布里渊出版《科学与信息论》专著,从热力学和生命等许多方面探讨信息论,把热力学熵与信息熵直接联系起来,使热力学中“麦克斯韦尔妖”的佯谬得以解释。1964年,英国神经生理学家W.B.Ashby发表的《系统与信息》等文章,还把信息论推广应用到生物学和神经生理学领域。这些研究,以及后来从经济、管理和社会的各个部门对信息论的研究,使信息论远远地超越了申农原通信技术的领域。目前的哲学家、经济学家、计算机和情报工作者以及普通老百姓,可以完全不理会电脑信息论中隐藏的“克隆”概念的认同,而且类似天气预报信息,股价预测信息,谎报军情信息、经济信息等和信息价值的度量及优化,好似与电脑信息论的研究范围和数学工具无关,比如有效市场理论中“股票价格反映公司所有公开的信息”的“信息”的用法,一些反对电脑信息论的专家认为,这是把公开的资料(文字数据)本身当作信息,实际上各人对资料理解的不同,信息(量)是不同的。因此,他们希望扩大信息的研究范围和数学工具,但此追求其本质仍然是一个提高“克隆”或“对”质量的问题。二、量子计算机信息论量子计算机(量脑)和三旋理论的出现,也许能更从多方面揭开“信息”与“克隆”关系的谜底,为“信息”的本质提供更为清晰的图象。因为量子计算机和电脑的原理是不相同的 。这个中的道理是,量子理论虽然把任何事物包括光、物质、能量甚至时间都看成是以大量的量子形式显现的,并且这些量子是粒子和波的多种组合,以多种方式运动,但量子的拓扑几何形状抽象却长期没有统一。一种认为量子是质点,如类粒子模型;一种认为量子是能量环,如类圈体模型。电子计算机属类粒子模型,因为它的微处理器是以大规模和超大规模半导体集成电路芯片为部件,这是以晶体能带p-n结法则决定的电子集群粒子性为基础得以开发的。而量子计算机则属于类圈体模型,因为一台桌式量子计算机的基本元件如核磁共振分光计,它操纵的是量子的自旋,而类圈体模型最具有自旋操作的特色。类圈体的三旋即面旋、体旋、线旋不仅可以用作夸克的色动力学编码,而且也可以用作量子计算逻辑门的建造。因为类圈体的三旋根据排列组合和不相容原理,可构成三代62种自旋状态,并且为量子的波粒二相性能作更直观的说明:在类圈体上任意作一个标记(类似密度波),由于存在三种自旋,那么在类圈体的质心不作任何运动的情况下,观察标记在时空中出现的次数是呈几率波的,更不用说它的质心有平动和转动的情况。这与量子行为同时处于多种状态且能同时处理它的所有不同状态是相通的。而这正是量子计算机开发的理论基础,并且能提高计算速度。即由信息与电子计算科学(电脑)、信息与通信技术,引起的实践与概念的转换,正在导致一场大变革,然而电脑的信息革命却误导了人们,以为仅仅是电子计算机正面临晶体管的尺寸缩小到常规微芯片的极限,显示的量子行为的限制,才要求功能强大的量子计算机的。并且,这也不是有的人认为的,量子计算机的研究范围和数学工具,与电脑信息论并没有本质的不同。例如,量子计算机利用量子行为能同时处于多种状态且能同时处理它的所有不同状态,类似打开一把有两位的号码锁,在电子计算机中,一位的状态由0或1规定,两位就构成4种不同,即0与0,0与1,1与0,1与1。随着计算过程的进行,数据位就能很有秩序地在众多的逻辑门间移动,因此在电子计算机中可能需要进行4次尝试才能打开的计算,在类似的一台由极少量的氯仿构成的两位量子计算机中,一个量子位可同时以0和1的状态存在,两个量子位也构成类似的4种不同状态,而量子位却不需移动,要执行的程序被汇编成一系列的射频脉冲,通过各种各样的核磁共振操作把逻辑门带到量子位那里,该锁只用一步就被打开。当然,也有更多的人认为,不应低估接受“克隆与不可克隆” 范式,所要遇到的不可逾越的困难。然而,正是量子不可克隆的不可逾越,才能理解爱因斯坦关于“我不相信上帝在掷骰子”的话。因为笔者认为,爱因斯坦是从宏观物质的清楚、精确的信息非常多,而不可克隆,说的对物质实体、实在、结构最为本质的看法。在这一点上,爱因斯坦和玻尔并没有本质的分歧。不信,就看下面以“克隆与不可克隆” 范式,对微观物质和宏观物质作的对比分析研究。1、由于事物能“一分为二”或有“双重解”结构,例如物质可分为微观物质和宏观物质,我们也把信息“一分为二”,类似“实体”的信息,设叫“结构信息”;类似“关系”的信息,设叫“交换信息”,这仅是和“克隆与不可克隆”作的近似对应,即假设“交换信息”是“可克隆”的,而“结构信息”是“不可克隆”的。现以 “人”代表宏观物质,以“量子”代表微观物质,作对比分析研究。2、从时序上来说,宏观物质“结构信息”的“人”,只能从“活”到“死”,不能从“死”到“活”。这是非常清楚、精确的信息;因一个“人”的清楚、精确的信息非常多,这是不能作假的,所以这个真“人”“不可克隆”,即真品克隆就成了赝品。但宏观物质“结构信息”的“人”的这种清楚、精确的信息虽然非常多,而类似发生从“活”到“死”的概率少,且类似相同信息发生的间隔大,所以是一种弱“不可克隆”。因此对“交换信息”的“人”,是可以克隆的,例如戏剧、电影,拌演真人的演员这种克隆“人”,就可以从“活”到“死”,也可以从“死”到“活”。其原因不光是改变了时序问题,而且还存在“速度”问题。从速度上来说,宏观物质一般远离“光速”,“结构信息”的“人”也远离“光速”,因此“交换信息”的“人”容易“克隆”,而且这是一种强“克隆”。3、再说微观物质,由于存在不确定性原理,量子存在涨落,因此好似不清楚、精确的信息非常多,容易克隆,即如俗话说的:“画鬼易,画人难”,因为人,大家清楚,而鬼大家不清楚,可随便画。但事实上,从时序上来说,“结构信息”的“量子”不但能从“存在”到“消失”,而且也能从“消失”转到“存在”,这些清楚、精确的信息非常多,因此“量子”克隆既难又不容易。其次,从速度上来说,微观物质一般接近“光速”,“结构信息”的“量子”也接近“光速”,量子涨落的速度也接近“光速”,而且这种类似相同信息发生的间隔小,概率又多,因此“量子”是“不可克隆”的;而且这是一种强“不可克隆”。是否“交换信息”的“量子”也不可克隆的呢?这要取决于具体情况。否定随机性的学者认为,随机性并非无序性;在真正的无序系统中,小误差会以几何级数迅速发展,所以类似掷骰子的随机或概率是由两个原因引起的,一是像掷骰子一样,人们不知道它的初始状态;二是它的无序运动。量子不可克隆为量子编码的绝对安全性提供了基础,但也存在概率误差迅速发展的环节。这让我国以郭光灿、段路明教授为首的科学家独辟蹊径,避开量子不可克隆的研究方向,提出了“量子概率克隆机”,这一理论随后被国际许多著名的实验室所证明,被誉为“段-郭概率克隆机”,他们推导出的最大概率克隆效率公式,被国际上称为“段-郭界限”。其原理是,量子态在超辐射的条件下会发生集体效应,能在消相干的环境下保持其相干性,这一研究成果被国际学术界称为“无消相干子空间理论”。他们运用“无消相干子空间理论”,在国际上首创了“量子避错编码原理”,从根本上解决了量子计算中的编码错误造成的系统计算误差问题。即这里“交换信息”的“量子”的克隆,是一种弱“克隆”。4、综合上述“信息”的“双重解”结构,不管是强“不可克隆”,还是弱“不可克隆”,“结构信息”一般是“不可克隆”的。而不管是强“克隆”,还是弱“克隆” ,“交换信息”一般是“克隆”的。而所谓的观察、测量,其本质也是一个“克隆”问题。但量子计算机的计算本质,则不类似电脑是一个提高“克隆”质量的问题,而是一个把“不可克隆”的问题,转化为一个可观察、测量的“克隆”问题。三、信息范型、结构信息、交换信息的定义人类需要随时获取、传递、加工、利用信息,否则就不能生存。人类早期只是用语言和手势直接进行通讯,交流信息。人们获得信息的方式也是两种;一种是直接的,即通过自己的感觉器官,耳闻、目睹、鼻嗅、口尝、体触等直接了解外界情况;一种是间接的,即通过语言、文字、信号……等等传递消息而获得信息。人类的社会生活是不能离开信息的。人类不仅时刻需要从自然界获得信息,而且人与人之间也需要进行通讯,交流信息。长期以来,人们对结构信息、交换信息和信息范型的认识都比较模糊,也众说纷纭。现在通过对电脑信息论到量子计算机信息论的研究,已能对它们作出定义。结构信息:观察、测量的事物不管是强“不可克隆”,还是弱“不可克隆”,一般是指“不可克隆”的结构交换。交换信息:观察、测量的事物不管是能强“克隆”,还是弱“克隆” ,一般是指能“克隆”的交换结构。信息范型:指对信息作的“克隆与不可克隆”的“双重解”分类,一般仅指结构信息和交换信息这两类范式。人们对于信息的了解,比对于物质和能量的了解晚,至今信息是什么?尚未形成一个公认的、确切的定义。 英文信息一词(Information)的含义是情报、资料、消息、报导、知识的意思。所以长期以来人们就把信息看作是消息的同义语,简单地把信息定义为能够带来新内容、新知识的消息。但是后来发现信息的含义要比消息、情报的含义广泛得多,不仅消息、情报是信息,指令、代码、符号语言、文字等,一切含有内容的信号都是信息。有人还把消息、情报、信号、语言等等,都认为是信息的载体,而信息则是它们荷载着的内容。现何能定义信息范型、结构信息、交换信息等概念呢?其实,通过对电脑信息论到量子计算机信息论的研究,也提高了人们对信息是宇宙中除物质和能量外的第三个“要素”的认识,而且已经能给“信息”作出一个完整、全面的定义。信息:是除物质和能量外包含时序与概率的第三个“要素”,既能包容“对与错”,又能包容“克隆与不可克隆”的结构与交换。这里,包容“对与错”,就有“熵”的存在,也有不确定性的消除或减少。这里,包容“克隆与不可克隆”,就有“构成论”与“生成论”,或“物质实体”与“关系实在”,或“自在实体”与“现象实体”的存在,也有“显析序”与“隐缠序”,或“现实世界”与“可能世界”的分辩。本文不准备对此作更的解释,这里再以爱因斯坦针对玻尔的量子论的关于“我不相信上帝在掷骰子”的说法作些分析。这个跨世纪影响的争论,让半个多世纪以来的许多理论物理学家和哲学家,竞相误导和夸大爱因斯坦与玻尔之间的分歧。其实,从信息范型的“双重解”看,爱因斯坦与玻尔之间没有矛盾,他们俩人研究的都是“结构信息”,得出的研究成果也都是“交换信息”,只不过爱因斯坦的相对论研究的是宏观物质,玻尔的量子论研究的是微观物质,其研究成果“交换信息”,宏观物质与微观物质在“克隆与不可克隆”方面有强和弱的差异,而20世纪只有电脑信息论而没有量子计算机信息论,因此让他们俩人讨论了半天无结果。1923年,M·玻恩向哥廷根科学院提交一封信,提名玻尔和爱因斯坦为该院外籍院士;他在玻尔的推荐中说:“他对我们这个时代的理论和实验研究的影响,比任何其他物理学的影响都大”。过了40年,1963年,H·海森伯在一篇玻尔悼文中写道:“玻尔对本世纪物理学家们的影响,比任何其他人的影响都更大,甚至比阿尔伯特·爱因斯坦的影响也更大。”又过了40年,现在本文想说明的是,盖尔曼在《夸克与美洲豹》一书的“量子力学的当代观”这一章结语中说:“我们正在努力建构量子力学的现代诠释的目的,是想终止尼尔斯·玻尔所说的时代。”这是从实数+虚数的“结构信息”角度来理解空间“描述长度”,是一种偏重实数的“交换信息”;从历史求和的角度来理解,又是对“结构信息”虚数的依赖。但这都能用观控相对界的眼孔三旋理论统一起来,从而有可能站在超越玻尔和爱因斯坦的高度作出量子力学新解释,即不停留在爱因斯坦的“结构信息”的“不可克隆”范围,强调要从玻尔的“不可克隆”高度进入历史求和的“交换信息”层次。就这个意义上说,爱因斯坦的光速界面是立本,玻尔的二重互补是立标,爱因斯坦和玻尔的超前思想难道还有多大的矛盾吗?四、量子计算机信息论与三旋有学者认为,由于量子力学向信息学科的渗透和拓展而重新热闹起来的有关“量子力学诠释”的讨论和研究,目前如果尚有100道物理难题的困扰,那么比起其他99道物理难题来说,爱因斯坦的相对论和以玻尔为代表的量子力学之间的协调在20世纪留给21世纪物理学的第一朵‘乌云’,就具体表现在“EPR实验”和“薛定锷猫佯谬”两个问题上。如果中国人发明的环量子三旋理论,能够在解释微观粒子的波粒二象性以及“EPR实验”方面有所建树,使量子力学摆脱EPR佯谬的折磨;但是它能否解除“薛定锷猫佯谬”的折磨,也还要有所期待,因为三旋理论还没有在解决“薛猫”佯谬方面做文章。即使类似《潘建伟教授的多粒子纠缠态隐形传输与三旋理论》一文,也不外乎是说明量子多粒子纠缠能“超光速”的传输并非是“超光速”。 而与“EPR实验”问题相比,“薛定锷猫佯谬”是量子信息论中的关键问题,也是研制“量子计算机”的理论基础之一,三旋理论避开信息论,其意图是否在为自己找突破口?因为三旋理论曾声称,解决相对论与量子力学之间不协调的矛盾,出路是把信息看成宇宙的组成部分;全息理论是否真能革量子场论的命,还不得而知,但环量子及其三旋能部分革量子场论的命,其本质是拓扑学和微分几何的环面与球面不同伦。是的,如果在三旋理论不讨论“薛定锷猫佯谬”,这是不负责任的表现。现在可以看到这个突破口,是信息论应分为电脑信息论和量子计算机信息论双重解。三旋理论对波粒二象性和EPR佯谬的解释,用的是电脑信息论,即用环量子的三旋就能解释波粒二象性和EPR佯谬,这里涉及的结构信息、交换信息,只需“对与错”的判断;而对“薛定锷猫佯谬”的解释,却要用到量子计算机信息论,即用环量子的三旋还不能直接解释“薛定锷猫佯谬”,这里涉及的结构信息、交换信息,还需要用“克隆与不可克隆”对环量子三旋作出的解释。众所周知,球面和环面在拓扑上不一样。也就是说:把球面拉拉扯扯,只要不破不粘上其它东西,它可以变大、变小、变长、变扁,但还是个球面,总也变不成环面;反过来,环面经过弹性变形之后也变不成球面。象球面和环面这两种在拓扑上不同的曲面区别,深化了微观物质“结构信息”的整体性观念,通过三旋及转座子方法,可以找到了一种基于对称原理的严格数理性证明:①自旋:有转点,能同时组织旋转面,并能找到同时对称的动点的旋转。②自转:有转点,但不能同时组织旋转面,也不能找到轨迹同时重复的旋转。③转动:可以没有转点,不能同时组织旋转面,也不存在同时对称的动点的旋转。按以上定义,类似圈态的客体(简称类圈体)存在三种自旋:A、面旋:类圈体绕垂直于圈面的轴的旋转;B、 体旋:类圈体绕圈面内的轴的旋转;C、 线旋:类圈体绕圈体内中心圈线的旋转。以上三种旋简称三旋。正是从严格的语义学出发,才证明类圈体整体的三旋是属于自旋,而类圈体的部分(即转座子)不是在作自旋,而仅是作自转或转动,即整体与部分是不同伦的。在类圈体表面用经线和纬线画出网块,即把类圈体分成环段,再把环段分成格,做成一种象魔方那样能转动的魔环器,这种网块就是转座子(即子系统)。任取一网块都能在类圈体面上沿体内中心圈线作面旋;绕体内中心圈线作线旋;或随同圈体整体作体旋。并且这三旋还可两者、三者交叉组合运动。另外,转座子还可在圈面局部地区作圆圈运动,即局部旋。与有26个转座子54格面的魔方相比,同样转座子数和着色的魔环器旋转,由于线旋时表面积还可变,就比魔方的4325亿亿余种图案变化还要多得多。在这里,转座子可以看成魔环器系统的子系统;反之,魔环器系统的子系统就是转座子。在物质演变的各种层次,三旋现象都存在。微观层次,环量子三旋“不可克隆”是显然的。在宏观层次,由于魔环器线旋时转座子在内外的表面积要变化,也能证明类似的魔环器难制造,而“不可克隆”。所以微观层次环量子的三旋,本质上是一种量子计算机;三旋理论其本质也类似量子计算机是一个把“不可克隆”的问题,转化为一个可观察、测量的“克隆”问题。其结果支持以下两个结论:第一,电脑人工智能信息论,还不是成熟的范式。第二,量子计算机信息论的创新,与正统的物质和能量哲学达到了一种新的辨证。而由信息与量子计算科学和信息与电脑、通信技术引起的实践与概念的转换,正导致一场大变革,这便是所谓的“量子计算机革命”或“信息论转向”。其中“克隆与不可克隆”的作用,就像特洛伊木马,是把一种更具包容性的量子计算机的与信息的范式引入哲学的城堡。因此,像丘奇(Church)、申农、司马贺(Simon)、图灵、冯·诺依曼(Von Neumann)或维纳(Wiener)这样的思想家,基本上只被传统的电脑信息论“对与错”所承认。信息和量子计算机资源的利用,信息与量子计算科学和信息与量子通信技术,将是最发达的后工业社会使之不断增氧的机器,信息社会因此还会迎来历史上最快的技术增长,且成为新千年的一种象征。。量子计算机信息论为哲学提供的一套简单而又令人难以置信的丰富观念——新颖而又演变着的环量子三旋准备的主题、方法和模式,将为传统的哲学活动带来新的机遇和挑战;在这个意义上,克隆作为基础性的信息设计,可以解释和指导知识环境有目的的建构,并可以为当代社会的概念基础提供系统性处理。它可以使人类理解世界并负责任地建构这个世界。显而易见,从克隆的角度出发,可以对信息做出规定和立法,以及信息应如何适当地生成、处理、管理和利用,它将影响到我们处理新老人文科学的整个方式,引起人文科学体系涌入自然科学的结构信息、交换信息中去作实质性的创新。

信息论是研究信息的产生、获取、变换、传输、存贮、处理识别及利用的学科.信息论还研究信道的容量、消息的编码与调制的问题以及噪声与滤波的理论等方面的内容.信息论还研究语义信息、有效信息和模糊信息等方面的问题.信息论有狭义和广义之分.狭义信息论即申农早期的研究成果,它以编码理论为中心,主要研究信息系统模型、信息的度量、信息容量、编码理论及噪声理论等.广义信息论又称信息科学,主要研究以计算机处理为中心的信息处理的基本理论,包括评议、文字的处理、图像识别、学习理论及其各种应用.广义信息论则把信息定义为物质在相互作用中表征外部情况的一种普遍属性,它是一种物质系统的特性以一定形式在另一种物质系统中的再现.广义信息论包括了狭义信息论的内容,但其研究范围却比通讯领域广泛得多,是狭义信息论在各个领域的应用和推广,因此,它的规律也更一般化,适用于各个领域,所以它是一门横断学科.广义信息论,人们也称它为信息科学.信息和控制是信息科学的基础和核心.70年代以来,电视、数据通信、遥感和生物医学工程的发展,向信息科学提出大量的研究课题,如信息的压缩、增强、恢复等图像处理和传输技术,信息特征的抽取、分类和识别的模式、识别理论和方法,出现了实用的图像处理和模式识别系统.

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