【論信息的本質】_風聞

【引言】

關於信息的本質是什麼，有許多科學家進行了探討，並且也有了比較權威的答案。本文計劃從神經科學為出發點，來重新探討信息是什麼、生成和解碼信息的系統運作原理。

基於這些分析，會讓你對信息有更為全面的認知。

神經系統是連接外部環境（通過感覺系統採集表徵）和行為系統（通過肌纖維來驅動）的重要信息中介，把信息中介和關聯組件聯結起來，就構成了一個個感應鏈路（也稱反射弧）。從刺激源到效應器，感應鏈路有着基本的結構範式。如果把感應過程和通信過程做個比較，就會發現它們的結構幾乎是一致的。

這不是一個簡單的巧合。在感應鏈路中，神經元的動作電位有節奏的發放着，不同的節奏藴含着不同的信息，它們等同於加載了信息的信號波。而對於通信過程來説，從信源到信宿，能夠起作用的也是基於承載了信息的電磁波。它們都包含兩個組成部分，感應過程包括採集系統和響應系統，通信過程包括解析系統和處理系統，這兩個子系統也是一一對應的。從方方面面來看，感應過程與通信過程並無二致。那麼，基於感應鏈路的神經網絡，是否就是一個超大號的通信網絡呢？神經網絡與通信網絡之間有什麼關聯？建構於通信網絡之上的移動互聯網絡又與神經網絡之間有什麼關聯？

回答這些問題，可以幫助我們更深刻的認知神經網絡的本質。神經網絡中的電位活動對催生意識具有重要意義，通信網絡中的信息傳遞對通信過程亦具有重要的意義，因此，通信網絡中的信息，可以作為理解意識活動的重要參照，瞭解意識的本質，就可以從解析信息的本質入手。那麼信息的本質是什麼？關於信息，有很多學者進行了非常深入的研究，最終香農給出了權威的解釋：“信息代表着消除了的不確定性。”這句話如此簡潔，如此精要，以至於它極易給人造成一種誤解，認為信息是靜態的，是一個獨立對象，就像是一個符號，或一個數據，甚至有人還提出信息是宇宙一切事物的主宰，諸如此類。關於對信息的誤解，維納已經作出了明確的説明，“信息就是信息，既不是物質也不是能量[1]”。實際上，香農的那句話所藴含的內容遠比話語本身要豐富得多，問題的關鍵就在於“不確定性”，不確定性不是一個指代，而是意味着一個處理過程，不確定性只有解碼者才能進行判定，不確定性只有信號被解碼者所處理時才有確定或不確定性的結論，刨除解碼者和解碼過程，單獨討論不確定性是沒有意義的。換句話説，信息只有在與之相對應的處理系統中才有意義。例如打孔紙帶和自動鋼琴，條形碼與掃碼槍，陽光與綠植（向陽生長），乙烯與果實（催熟作用）……這些組合中，前者都能夠被後者所識別解碼並形成後續響應，因此，前者相對於後者來説就是一種信息。信息意味着消除了的不確定性，相應的，信息也同時意味着特定的關係確定性，當一種要素作為條件，能夠以極大的概率觸發某系統特定性狀的定向改變時，那麼該要素就可以視為該系統的一種關聯信號，該信號對系統的特定影響關係就是一種信息。從這裏也可以看出，信息實質上相當於一種可量化的作用關係（關於作用關係的定義會在後文詳解），是一個對象對另一個對象的局部性狀進行調製的狀態對比，是一個具有冗餘性狀的系統的狀態呈現機理。信息是由作用過程所間接定義的，單一的實體物質是不能直接視為信息的，只能視為一種信號的作用源。

信息從編碼者的角度來看，它是一種有特定影響區間的信號組合，信息從解碼者的角度來看，它被視為一種關聯關係，信息從第三方角度來看，它被視為一種可量化的作用過程！大部分時候，人類對萬事萬物的理解是從第二個角度來理解的，即從解碼者的角度，此時大腦就是解碼的機器，在以解碼者的角度來理解事物時，解碼者本身的性質是不可見的，即解碼機器系統本身的工作原理、工作組件、工作狀態、工作效能是難以覺察的，這就是為什麼我們很難通過解碼系統本身來反思解碼系統的內在機理。要探究其原理，有且只有一個辦法，那就是從第三方角度來看整個系統，找出輸入和輸出之間的關聯關係以及中間的處理過程。

當一種信號所對應的解碼系統比較特別時，對該信號的理解通常能夠喚醒我們對解碼系統的關聯。然而日常生活中，擔任這個解碼系統的不是它物，恰恰就是我們的大腦，指定信號在大腦這一解碼系統的處理下而生成信息，並與信號所對應的實物相關聯，這個處理過程中我們經常忽略大腦本身的存在，因此容易造成信息可以單獨存在的誤解。另一方面，大腦還有一個極為神奇的地方在於，它具有極大的包容性，以至於可以一定程度上模擬任何現實中存在的解碼系統，並以該系統的抽象架構來解析在其中所傳導的信號的可能涵義，這同樣會促使人們將該信號關聯物理解為一種信息的誤解。

總之，信息只有在解碼系統中才有意義，而僅侷限於信息傳導鏈路的局部狀態表現，信息將失去意義。信息依附於一個基本的通信過程，就如同意識或認知依附於感應鏈路。

[1] 維納.《控制論》.郝季仁，譯.二版.北京：科學出版社，2009:102.