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隨著信息時代的到來，對于信息的一些相關問題越來越引起人們的興趣。說起“信號”、“信息”“知識”這些技術名詞對一般人來說似乎很專業，很神秘。其實，隨著生命體的產生，信息活動早已在地球上進行著。自然界中，小到一只細菌，大到各種到處活動的動物，甚至不能到處移動的植物，都在隨時隨地地進行著信息接收和分析，并且可以根據這些信息采取適當的反應。但是只有人類可以主動地改進信息處理能力，并且通過社會交流成功地實現了知識的積累。文明發展使得信息和知識成為社會發展的基本生產要素之一，人類對信息和知識的作用越來越重視。下面根據自己對有關的問題的理解，作出一些簡單的介紹。我們將以比較普通的語言來介紹一點有關“信號、信息、信息處理和知識”等有關的一點基本知識。 1、什么是信息 任何在在自然界能夠生存的生命體都必需與周圍的環境進行能量交換。生命體通過從外界吸收能量來對抗自然界的熵增趨勢（被人類稱為熱力學第二定律的自然規律），達到維持機體內部的有序的組織結構和生命活動（這種依靠與外界的能量交換來完成低熵的有序結構和運行的系統稱為耗散結構，生物體就是一種物理上的耗散結構。）。為了有效地進行這個能量交換，維持生命活動，生命體必須與外界環境協調運動。而生命體與外界協調的基本運動方式就是獲取環境信息并且采取相應的反應，如果反應適當生命體就會與環境協調發展，生命體能夠正常生存；而如果接收錯誤的信息（或者丟失信息）導致錯誤的反應，則可能帶來對生命體的危害，甚至可能毀滅生命體的正常運行，被熵增趨勢改變成為非生命體——死亡。 所以，從外界獲取正確信息是生命體能夠正常生存的必要基本條件之一。從外界獲取信息是所有有機生命體在自然中活動的必需的能力，也是生命體不斷進化的能力之一。通過億萬年的進化，各種生命體，特別是比較復雜的動物（更不用說人類）都具有了通過各種信號（光，聲音，氣味，溫度，……等等）從周圍環境獲取充分信息的能力。 （1）、信息是與物質、能量一樣的宇宙構成要素： 物質、能量和信息是人類所認識的宇宙的三大基本特性。其中信息的獲得是需要能量來傳遞的，但是信息是包含在能量的變化中而不是能量本身。信息的本質是變化（運動、信號），而與能量的大小和性質沒有直接的關系。關于“信息”的比較抽象的概念可以描述為：“信息是物質和能量運動的反映”。 自然界的物質在運動過程中會發出各種信號（能量變化的傳播），生命體就是通過接收這些信號來獲取信息的。在信號被生命體接收之前它僅僅是一種能量波動的自然現象。而被生命體接收，并且在生命體處理以后才產生出信息。所以信息應該是一種意識活動的產物。沒有被意識接收處理之前，信號就是一種和物質和能量運動一樣的自然現象。信息僅僅是信號中隱含的特性，而生命體從信號中獲取的也僅僅是生命運動所需要的那些內容（信息）。比如當一個地面震動信號傳播開來，有的生物可能僅僅感到晃動；有些動物可能根據經驗覺得危險來了，快跑（什么倒塌了？地震要來了？）；有些人感覺到了，覺得奇怪。（是不是山崩塌了？）；而地震學家，可能通過儀器測量出振動的大小，從而可以進一步分析更多的信息。所以同樣一個信號不同的接收者可以從中得到不同的信息。 各種生物通過這些信號獲取所需要的信息的能力是非常驚人的。生命體把接受到的信號轉換成為身體的神經系統（包括腦系統）能夠處理的神經信號。其中信號所包含的對生命體活動需要的信息會被非常有效地提取，以便生命體采取相應地反應來應對外界的各種情況。這個信息處理能力是經過億萬年進化而形成的，它的信息處理過程如此高效，更不用說人類自己的這套體內信息處理系統的工作能力更是無比精致、高效。這些生命體的信息處理工作過程對人類來說是如此的深奧，以至于人們不得不把它歸功于造物主的神奇力量。 光是自然界最普遍，信息量最大的一種信號。所以幾乎從靠陽光獲取能量的植物，最簡單的一些單細胞生物到能夠四處活動的動物絕大多數都可以通過光信號獲取信息。植物可以通過接收陽光的入射方向信息來調整枝葉的角度以吸收更多的陽光能量；簡單的單細胞生物都可以接受光信息，以完成趨光運動；各種動物能夠通過復雜的眼系統接收光信號，并且通過一套極其復雜的神經系統（包括大腦）來提取和處理其中的信息，完成復雜的對應動作。另外各種動、植物還可以通過其他各種信號，如聲音（包括超聲波）、氣味、震動等，來感受周圍的信息。 人類作為一種在自然界有生命的最高級的集合體，也必需進行維持生命的新陳代謝和繁殖等生命活動。而生命活動能夠正常進行的一個重要條件就是獲取周圍環境的信息，以適應外部世界的變化。在人類的生命活動中，可以通過身體的一些信息接收和處理器官來進行信息的接受工作。人體的五官（眼、耳、鼻、口、舌）是接受外部信息的主要器官，也就是說人類通過光、聲、味等信號從外界接受信息。其中光和聲音信號是最重要的信息接收方式。所以人類在利用信息的時候，最終的信息表達形式通常是人類能夠直接接受的聲音、圖形（包括文字）形式的信號。 |
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