我們每天都在接觸無數(shù)的信息,它們?nèi)缤榱饕话銓⑽覀冄蜎],很多時候讓我們不知所措。那么信息究竟是什么?該如何來度量?它的過去和未來究竟是怎樣的?我們可以從格雷克(James Gleick)的這本《信息簡史》中略窺一二。
從非洲的鼓聲到計(jì)算機(jī)中的電路,信息的載體經(jīng)歷了諸多的變化,但信息的本質(zhì)卻直到近一百年才被清晰地定義。從古到今,語言一直是人們交流的首要工具,它足夠直觀,但傳播效率卻并不高。從口語到文字的轉(zhuǎn)變是第一次進(jìn)步,從此,思想有了載體,得以在歲月中沉淀下來,代代相傳,而文字的結(jié)構(gòu)對于人類的思維也有著重要影響。
從中世紀(jì)到近代,隨著數(shù)學(xué)的發(fā)展,人類企圖用更為抽象簡潔的形式來記錄傳遞信息,巴貝奇(Charles Babbage)的差分機(jī)便是一種嘗試,他試圖用機(jī)械來模擬人腦中的計(jì)算。而和他一起共事的拜倫之女愛達(dá)(Ada Lovelace)則被譽(yù)為第一個程序員,那還是19世紀(jì),愛達(dá)的腦海中已經(jīng)有了算法的雛形。摩斯電碼也是這一時期的里程碑,借助電的力量,人類第一次即時收到了來自大洋彼岸的消息。
巴貝奇的差分機(jī)
20世紀(jì),人類從工業(yè)時代跨入了信息時代,這一切的基礎(chǔ)是電子計(jì)算機(jī)。但在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前,已經(jīng)有人憑借著數(shù)學(xué)與邏輯在腦中構(gòu)想出了這樣的機(jī)器,這便是圖靈(Alan Mathison Turing)和他的圖靈機(jī),這種想象中的機(jī)器用高度形式化的指令來處理同樣形式化的信息(二進(jìn)制)。
而創(chuàng)立了信息論的香農(nóng)(Claude Elwood Shannon)則更進(jìn)一步,第一次將信息這個模糊的概念進(jìn)行了度量,這就是信息熵。信息熵來源于熱力學(xué)中的熵,它們都和無序,隨機(jī)有著密不可分的關(guān)系。熱力學(xué)中的熵是粒子無序程度的度量,而信息熵描述的是事件的概率分布,每一種可能結(jié)果發(fā)生的概率越接近,人們就越難預(yù)測,這種情況下一條消息中所含的信息量就越多,信息熵越大。這正如書中所表述的:「信息是不確定性,是出人意料,是困難程度,是熵?!?/p>
信息論之父:克勞德·香農(nóng)
香農(nóng)用比特(bit)這個單位來測量信息熵,一比特就是一個二進(jìn)制位,二進(jìn)制則用來對信息進(jìn)行編碼。通過信息熵這個概念,信息量的大小和對其編碼所需二進(jìn)制位的多少聯(lián)系到了一起。信息第一次以可量化的形式展現(xiàn)在了人們面前,之后信息時代的各種技術(shù)都依賴于香農(nóng)的信息論。可以說,香農(nóng)是這波瀾壯闊的信息史中最重要的人物。
世界上第一臺電子計(jì)算機(jī):ENIAC
可能令香農(nóng)沒有想到的是,他那篇劃時代的論文《通信的數(shù)學(xué)理論》在之后的幾十年中引發(fā)了諸多領(lǐng)域的革新。心理學(xué)中的認(rèn)知科學(xué),生物學(xué)中的基因編碼,社會學(xué)中的模因論,物理學(xué)中的量子計(jì)算,都和信息論有著密切的關(guān)系,更不用說語言學(xué),傳播學(xué)這類本就和信息相關(guān)的學(xué)科了。以至于20世紀(jì)的物理學(xué)大師惠勒(John Archibald Wheeler)用一句「萬物源自比特」概括了這一切:
換言之,任何事物(任何粒子、任何力場,甚至?xí)r空連續(xù)統(tǒng)本身),其功能、意義和存在本身都完全(即便在某些情境中是間接地)源自……比特。
萬物源自比特
在這樣的世界觀下,自然的量子化正是源于信息的量子化,比特是終極的不可分的粒子,而宇宙可能就是一臺巨大的計(jì)算機(jī),正在計(jì)算著自己的命運(yùn)。信息正如潮水般涌入我們生活的每一個角落,攫取著我們稀缺的注意力,在現(xiàn)代社會中,以信息為食的每一個人都需要學(xué)會篩選整合信息。
但香農(nóng)告訴了我們?nèi)绾斡?jì)算信息量,卻沒有告訴我們?nèi)绾卫斫庑畔⒌囊饬x。要知道,在邏輯和數(shù)學(xué)的主線之外,思想,這一隱匿在信息背后的靈魂,才是我們用比特書寫未來的最強(qiáng)利器。我相信在不遠(yuǎn)的將來,意義的回歸將會在信息史上留下濃墨重彩的一筆。