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信息的定义与知识谱系中的信息科技

——基础教育信息类课程建设的思考之一


作者:柳栋 上海市虹口区教师进修学院,200082
   武健 北京市东城区东四九条小学,100000
  魏宁 北京市东城区教科研中心,100000
2009年8月


1.引言
2.香农、维纳对“信息”概念的本体论界定 
3.德本斯等从认识论出发关于信息的描述性界说
4.科林等从知识谱系等关系论视角出发对“信息科学”的界说
5.知识谱系与效用视角中的信息科技
6.结语


摘要:本文从对“信息”概念、“信息科技”学科的界定界说梳理入手,看到了香农、维纳本体论界定与从认识论角度的界说之间的内在关联性,看到了信息科技的学科群落特征。并讨论了信息科技学科群在纵横两个维度上与其他学科之间的关联,讨论了信息科技从人类使用效用视角两种分类与相关特点,给出了当前相关的暂时性认识。这些讨论为后续讨论中小学信息科技课程的学科内涵奠定了必要的基础。

关键词:信息、信息科技、信息技术

1.引言
  1980年代初我国就开始了计算机教学,至今已近三十年。课程学习的具体内容也从最初的计算机编程语言,到计算机工具软件、信息素养……,不断地向前发展着。在信息科技类课程的建设发展过程中,关于“教什么”、“是计算机课还是信息课”、“信息科技还是信息技术”等等问题一直是教学一线热议焦点。一些学界同仁也将研究目标对准了各国中小学信息技术课程,寻求他山之石⑴⑵;这类横向的研究拓展了我们的视野,很有价值。另外一类从信息、信息科学、信息技术等基本概念辨析入手的纵向研究,则可以根本上澄清我们的认识。对这些概念的认识,在我们深入理解信息科技类课程过程中无法回避,是我们形成科学认识的基础。本文试图从对这些基本概念的学习与知识谱系中各学科与信息科技相互关系的视角,就涉及信息科技课程的内核、内容等方面给出我们目前的认识与回答。

2.香农、维纳对“信息”概念的本体论界定
  对信息的认识,世界上很多学者,包括我国学者钟义信、邬焜等对信息作出了各类本体论的界定,目前尚未取得较为一致的意见;但是这些界定的主要基础仍然是香农(Claude E.Shannon)的“通讯与不确定性消除”界说,以及维纳(Norbert Wiener)的“物质、能量、信息”三属性与组织度度量界说⑶⑷⑸。尽管对“什么是信息”的意见尚未统一,信息科学与技术依然飞速向前发展却是不争的事实,纵观这类发展,基本还是建立在香农和维纳的界说之上。

  我们从香农和维纳的本体论界说中,得到了这些一些认识:
  ①“信息就是信息,既不是物质,也不是能量”(维纳),信息同物质(物理学意义上的物质,而非哲学层面的物质概念)、能量一起是客观事物的基本属性;
  ②信息是对系统组织度的度量;这就是说信息总是承载了一定的意义,那么信息的存在一定与意义关联。
  ③信息在两个要素之间的传递过程中存在,这意味着信息至少和两个事物之间某种运动关系相关联着,这是信息这一客观事物存在的前提条件,也是我们正确认识信息、合理运用的条件因素。

  两位先哲的界定,确立了信息的基本分类,信息可以分为以下两大类型:存在型信息、传播型信息。前者存在于物质之中,等待我们去发掘,而后者则存在于两事物相互传播的过程之中。也有学者(陈国能,2004)称呼存在型信息为“源信息”可以用人工传感器获得;称呼传播型信息为特定信息处理系统输出输入的“知识信息”,一旦形成就与信息源可以脱离关系⑹。存在型信息已经成为物理学、生物学、地理学等学科与信息科学、信息技术交叉领域重要的研究对象之一。传播型信息是我们常称呼的信息科学、信息技术所涉及的主要研究内容之一。

3.德本斯等从认识论出发关于“信息”的描述性界说
  对基础教育领域信息科技类课程的建设而言,信息概念的本体论认识非常需要,但可能更需要一些必要的描述性界说,帮助我们从更丰富、更生活化的角度来理解信息这个概念。美国学者德本斯在他与E.霍恩、S.克罗兰盛斯合著的《Information Science, An Integrated View》(Boston:G.K Hall & Co.,1988)中,对信息这个概念的考察放在经验的层面、放在人类认知的尺度、放在广义交流的基点之上,给出了一个描述性的信息概念界说⑺。

  德本斯等认为“数据、信息、知识和智慧可以看作是一个连续统一体中的组成部分,它们之间没有明显的界限”,这类“对我们已知数据物质的或是认识的表达就是信息”。他进而指出“从数据到信息、知识和智慧的转变过程,可以被作为认识范围的一部分,这个部分将人们处理生活事件的能力特征化了”⑻,在这个地方德本斯将看起来好像是“虚无”的信息概念落到了现实的时空尺度。

  从德本斯等的描述性界说中,我们读出了这样的一些理解:
  ①对信息的意识是人类从对事物的感知、认识与理解、形成智慧这样一个统一连续体中的一部分,那些可以用“信息”来限定的活动范畴与人类的认识密不可分,这意味着语言与符号、认知能力与理解等等与“信息”直接相关;这类相关还不仅仅是那些从学习角度来看的过程性相关(不管学习什么,这个学习的过程总是和人类的语言、认知能力等等相关的),而是一类对象性相关(这类用“信息”来限定的活动范畴,是和人类的认知能力等等在同一时空尺度上作为我们心象操作的对象)。

  ②信息由各类信号来承载与传递,这类信号是物质的(物理学含义上的物质,而非哲学含义上的物质),这些物质可以是电脉冲信号、化学分子、各类印刷品上的符号与图形图像、视频影像等等。从这个角度来看信息这一事物与传统的物理学、化学、生物学、传播学等等密切相关。

  ③信息这一客观事物的存在与运动跨越了不同的时空尺度。图2表达了我们对几类系统在时空尺度上的认识。知识系统的存在与运动会涉及到社会中的人、以及相关的价值尺度,信息系统主要体现在数据与信息的相互转化上,而作为信息系统存在与承载的物质基础,物质系统相对处于较为下位的时空尺度上。图3是德本斯对知识系统与信息系统相互关系的诠释,信息系统包含在知识系统之中。我们认为这样的结构关系或可看成是图2所示结构关系沿时空尺度轴线的投影。时空尺度的不同我们在讨论信息相关问题的时候会有不同的表述,另外信息的一些相关属性也会随着时空尺度的变化而变化。

  我国学者钟义信先生融合本体论与认识论的视角,提出全信息的概念,指出本体论信息定义与认识论信息定义原本相通,通过认识主体这一条件的增减,两类定义可以互相转换。钟义信先生这样来定义全信息概念:“通常把与事物运动状态及其变化方式的形式因素相联系的认识论信息称为语法信息,把与含义因素相联系的认识论信息称为语义信息,把与效用因素相联系的认识论信息称为语用信息,而把语法、语义、语用信息的有机整体称为全信息”。⑾。

4.科林等从知识谱系等关系论视角出发对“信息科学”的界说
  苏联学者科林(К.К.Колин)则在对信息学的知识论谱系讨论中探索“信息科学”等概念⒀。他指出美洲习惯用语的“计算机科学”强调了该学科对“计算机”的依赖,东西欧洲习惯用语的“信息学”强调了,学科的信息本质。他先通过归纳信息学的发展,勾勒出了信息科学的学科群轮廓。信息科学的学科群中理论信息学是基础,四门分类信息学(技术信息学、社会信息学、生物信息学、地矿信息学)是支柱,而屋顶是广泛的社会生活应用(他称之为信息工艺)。

  我国学者黄小寒在2001年对半个世纪以来信息科学哲学探讨进行了回顾与总结⒁,指出是在1959年美国宾夕法尼亚大学首先应用了“信息科学”的概念,这个概念既包括了理论信息学和信息技术。当时世界上有三种“信息科学”的体系存在:①以计算机为代表的“计算机信息科学”,②以文献处理自动化为代表的“图书馆信息科学”,③以香农通讯信号计量理论为核心的“全信息信息科学”。他们都是仅仅研究特定领域中的某些信息,对其它领域中的信息不予充分的关注与考虑。由于信息科学存在的局限性与混乱性,上个世纪80年代开始研究人员开始着手这门学科的统一性工作。代表人物与代表工作是1982年美国普林斯顿大学的马克卢普(F.Mchlup),他在美国聚集了当时不同研究领域的学者发起了信息多学科交叉研究运动,发表了经典著作《信息研究:学科之间的通讯》。上个世纪90年代开始,一批欧洲学者又发起了新的交叉信息科学研究运动,开拓了相当丰富的门类信息学,如:化学信息学、物理信息学、生物信息学、统计信息学等等一些新领域。

  从上述的学习中,我们得出了这样的暂时看法:
  ①信息科学是一个学科群;
  ②这个学科群与其他传统学科之间的界线可能是模糊的;
  ③信息科学学习群中的各学科大致可以分为这样的几个子类别――
   ●作为基础的理论信息学(包括研究传播型信息在及技术系统中传递的信息传递理论)
   ●研究存在型信息的门类信息学(如物理信息学、化学信息学、生物信息学、人类信息学、地理信息学等)
   ●研究与信息运动相关联社会过程、运行规律和社会影响因素的社会信息学(包括了现在人们常说的“信息
              技术”中涉及社会生活的一部分)
   ●研究与信息运动相关联的各类技术工具与技术手段的技术信息学(包括了现在人们常说的“信息技术”中
              相对基础的一部分)
   ●研究信息在社会生活中具体应用的信息工艺(包括了现在人们常说的“信息技术”中相对来说是生活应用
              的一部分)

  从科林、马克卢普的工作中我们不难看到现在科学和现代技术密不可分,这里的信息科学或可用“信息科技”来指代来的更符合现在的用语习惯。

5.知识谱系与效用视角中的信息科技
  随着时代的演进,人类对未知事物认识的深入,在信息科技领域,对信息本质的讨论以及信息概念普适化的问题,对涉及信息筛选与识别、信息的编码译码、信息流动的反馈、信息通讯等方面的分析以及对信息与认识论的关系讨论,对信息科学发展应用改变了整个人类社会的面貌而引发相关问题的思索;在世纪交替的近20多年来,形成了信息科技学科群一个清晰的领域:信息哲学⒂⒃⒄。

  从抽象到具体、从基础到应用,信息科技学科群有着这样的一个纵向关系――

  从纵横两个维度来看信息科技学科群,在基础理论领域的基础端与哲学、数学等系统科学类学科关联;在基础理论的横向维度与物理学、化学、生物学、语言学、心理学、社会学(含伦理学、传播学)等基础学科关联;中间的门类信息学、信息技术一层则呈现为科学←→技术连续的相互融合带,与物理学、化学、生物学、地理学、机械工程、电子工程等等学科关联……

  从人类信息科技日常运用来看,至少可以分为两大效用视角的领域类别:①直接运用信息科技手段或工具直接作用于日常社会生活,如各类自动化工程中的反馈-控制、信息检索、交流展示用的媒体文本、通讯等等;②运用信息科技手段建设相关的信息科技社会生活运用物理环境条件,信息系统各类硬气件的设计制造、软件的设计与编写、各类通讯网络的组建等等……

  这两类效用视角的领域,从“人-信息科技”相互关系维度来考察,有着这样的特点:①直接运用信息科技手段或工具作用于日常社会生活等方面,我们是直接运用手段与工具,并间接学习信息科技;②运用信息科技手段建设相关的信息科技社会生活运用物理环境条件等方面,我们是直接学习信息科技,间接运用手段工具作用于社会生活。

6.结语
  本文的研究只是我们通过学习得到的本阶段认识,随着对信息科技认识的深入,不排除有各种程度的修正,甚至直接证否。

  对信息、信息科技等概念和对象的学习与考察,有助于我们对中小学信息科技类课程所涉及的学科基本概念、基本原理、基本方法、基本手段工具进行认识与梳理。

引用与参考文献

⑴董玉琦 刘向永.国际中小学信息技术课程比较研究[J].外国教育研究,2005(2):34-37

⑵李争婕.信息技术教育的国际比较研究[J].武汉理工大学学报•信息与管理工程版,
2005年12月,Vol.27(6):142-146

⑶⒁⒂黄小寒.从信息本质到信息哲学——对半个世纪以来信息科学哲学探讨的回顾与总结[J].
自然辩证法研究,2001年3月,Vol.17(3):15-19

⑷王哲.两类信息定义述评[J].华中科技大学学报•社会科学版,2007(1):90-94

⑸闵家胤.信息:定义、起源和进化[J].系统辩证学学报,1997年7月,Vol.5(3):18-22

⑹陈国能.信息科学的若干理论问题思考——定义、类型及信息流[J].
中山大学学报(自然科学版),2004年11月,Vol.43(6):131

⑺⑻⑼⑽A.德本斯等.信息科学:新的集成观[J].情报科学,1994年2、6、8、12月,Vol.15(1、3、4、6)

⑾⑿钟义信.面向智能研究的全信息理论[J].北京邮电大学学报,1998年12月,Vol.21(4):1-6

⒀[俄]科林(К.К.Колин).信息学的演化与新信息科学群的形成[J].现代外国哲学社会科学文摘,1996年第11-12期

⒃刘钢.从信息的哲学问题到信息哲学[J].自然辩证法研究,2003年1月,Vol.19(1):45-49

⒄邬琨.亦谈什么是信息哲学与信息哲学的兴起[J].自然辩证法研究,2003年10月,Vol.19(10):6-9

发表于《中国教育技术装备》,China Educational Technology & Equipment,2010年05期
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发布时间:20100305日 最新更新:20100305

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