【论信息的本质】

【引言】

关于信息的本质是什么，有许多科学家进行了探讨，并且也有了比较权威的答案。本文计划从神经科学为出发点，来重新探讨信息是什么、生成和解码信息的系统运作原理。

基于这些分析，会让你对信息有更为全面的认知。

神经系统是连接外部环境（通过感觉系统采集表征）和行为系统（通过肌纤维来驱动）的重要信息中介，把信息中介和关联组件联结起来，就构成了一个个感应链路（也称反射弧）。从刺激源到效应器，感应链路有着基本的结构范式。如果把感应过程和通信过程做个比较，就会发现它们的结构几乎是一致的。

这不是一个简单的巧合。在感应链路中，神经元的动作电位有节奏的发放着，不同的节奏蕴含着不同的信息，它们等同于加载了信息的信号波。而对于通信过程来说，从信源到信宿，能够起作用的也是基于承载了信息的电磁波。它们都包含两个组成部分，感应过程包括采集系统和响应系统，通信过程包括解析系统和处理系统，这两个子系统也是一一对应的。从方方面面来看，感应过程与通信过程并无二致。那么，基于感应链路的神经网络，是否就是一个超大号的通信网络呢？神经网络与通信网络之间有什么关联？建构于通信网络之上的移动互联网络又与神经网络之间有什么关联？

回答这些问题，可以帮助我们更深刻的认知神经网络的本质。神经网络中的电位活动对催生意识具有重要意义，通信网络中的信息传递对通信过程亦具有重要的意义，因此，通信网络中的信息，可以作为理解意识活动的重要参照，了解意识的本质，就可以从解析信息的本质入手。那么信息的本质是什么？关于信息，有很多学者进行了非常深入的研究，最终香农给出了权威的解释：“信息代表着消除了的不确定性。”这句话如此简洁，如此精要，以至于它极易给人造成一种误解，认为信息是静态的，是一个独立对象，就像是一个符号，或一个数据，甚至有人还提出信息是宇宙一切事物的主宰，诸如此类。关于对信息的误解，维纳已经作出了明确的说明，“信息就是信息，既不是物质也不是能量[1]”。实际上，香农的那句话所蕴含的内容远比话语本身要丰富得多，问题的关键就在于“不确定性”，不确定性不是一个指代，而是意味着一个处理过程，不确定性只有解码者才能进行判定，不确定性只有信号被解码者所处理时才有确定或不确定性的结论，刨除解码者和解码过程，单独讨论不确定性是没有意义的。换句话说，信息只有在与之相对应的处理系统中才有意义。例如打孔纸带和自动钢琴，条形码与扫码枪，阳光与绿植（向阳生长），乙烯与果实（催熟作用）……这些组合中，前者都能够被后者所识别解码并形成后续响应，因此，前者相对于后者来说就是一种信息。信息意味着消除了的不确定性，相应的，信息也同时意味着特定的关系确定性，当一种要素作为条件，能够以极大的概率触发某系统特定性状的定向改变时，那么该要素就可以视为该系统的一种关联信号，该信号对系统的特定影响关系就是一种信息。从这里也可以看出，信息实质上相当于一种可量化的作用关系（关于作用关系的定义会在后文详解），是一个对象对另一个对象的局部性状进行调制的状态对比，是一个具有冗余性状的系统的状态呈现机理。信息是由作用过程所间接定义的，单一的实体物质是不能直接视为信息的，只能视为一种信号的作用源。

信息从编码者的角度来看，它是一种有特定影响区间的信号组合，信息从解码者的角度来看，它被视为一种关联关系，信息从第三方角度来看，它被视为一种可量化的作用过程！大部分时候，人类对万事万物的理解是从第二个角度来理解的，即从解码者的角度，此时大脑就是解码的机器，在以解码者的角度来理解事物时，解码者本身的性质是不可见的，即解码机器系统本身的工作原理、工作组件、工作状态、工作效能是难以觉察的，这就是为什么我们很难通过解码系统本身来反思解码系统的内在机理。要探究其原理，有且只有一个办法，那就是从第三方角度来看整个系统，找出输入和输出之间的关联关系以及中间的处理过程。

当一种信号所对应的解码系统比较特别时，对该信号的理解通常能够唤醒我们对解码系统的关联。然而日常生活中，担任这个解码系统的不是它物，恰恰就是我们的大脑，指定信号在大脑这一解码系统的处理下而生成信息，并与信号所对应的实物相关联，这个处理过程中我们经常忽略大脑本身的存在，因此容易造成信息可以单独存在的误解。另一方面，大脑还有一个极为神奇的地方在于，它具有极大的包容性，以至于可以一定程度上模拟任何现实中存在的解码系统，并以该系统的抽象架构来解析在其中所传导的信号的可能涵义，这同样会促使人们将该信号关联物理解为一种信息的误解。

总之，信息只有在解码系统中才有意义，而仅局限于信息传导链路的局部状态表现，信息将失去意义。信息依附于一个基本的通信过程，就如同意识或认知依附于感应链路。

[1] 维纳.《控制论》.郝季仁，译.二版.北京：科学出版社，2009:102.