,这句话直接颠覆了当时学者的认知。周游,你用生活中的例子,试着理解“信息消除不确定性”
这句话?
周游(琢磨片刻):教授,我想到查成绩的场景!比如我考完试,不知道自己过没过,这就是“不确定性”
;等我查到成绩是“90分”
,这个“信息”
一到手,不确定性就没了——这不就是“信息消除不确定性”
吗?还有天气预报,如果说明天“100%下雨”
,不确定性为零,需要的信息就少;如果说“50%下雨”
,不确定性高,就需要更多信息(比如看云图、风向)来判断。
和蔼教授(笑着鼓掌):太生动了!香农还设计了一个“猜字母实验”
来解释这个原理——比如想知道对方心里的单词,你可以问“第一个字母是A吗?”
“是B吗?”
,每得到一个“是否”
的答案,就获得1“比特”
信息,直到消除所有不确定性。叶寒,你算算:如果要猜一个“从A到Z的单个字母”
,最多需要多少比特信息?
叶寒(拿出草稿纸):教授,这是个概率问题!26个字母,每个字母概率相等的话,我们可以用“二分法”
猜——第一次问“在A-M之间吗?”
,排除一半;第二次问“在A-G之间吗?”
,再排除一半……2的4次方是16,不够;2的5次方是32,够覆盖26个字母,所以最多需要5比特信息!这是不是和香农说的“信息熵”
有关?
和蔼教授:完全正确!香农用“信息熵”
来量化这种不确定性——当每个结果概率相等时,熵最大,需要的信息最多;当某个结果概率接近1(比如“太阳从东方升起”
),熵最小,几乎不需要信息。这里要注意,香农说的“熵”
和热力学的“熵”
(无序度)本质相通,但侧重不同:热力学熵描述“系统的无序”
,信息熵描述“信息源的不确定性”
。蒋尘,你从哲学“世界本质”
的角度,说说为什么“不确定性是世界的固有特性”
?
本小章还未完,请点击下一页继续阅读后面精彩内容!
蒋尘(沉思片刻):教授,这其实是“决定论”
和“非决定论”
的争论。传统观点觉得“世界是确定的,只是我们没掌握足够信息”
——比如知道所有分子的运动规律,就能预测天气;但香农的理论告诉我们,“不确定性是根本属性”
,哪怕掌握再多信息,也不可能完全消除它(比如量子力学里的“测不准原理”
,宏观世界里的“偶然事件”
)。这就像哲学里的“有限理性”
——人类永远无法掌握所有信息,所以只能用“信息”
不断降低不确定性,而不是追求“绝对确定”
。
和蔼教授:这个升华太关键了!当时参会的人类学家米德就很难接受“信息没有含义”
的观点,她觉得“只有经过人脑处理的信号才叫信息”
。许黑,你从“认知加工”
的心理学角度,分析一下米德的误区在哪里?
许黑:教授,米德混淆了“信息编码”
和“信息解读”
两个阶段。香农说的“信息”
是“客观的信号度量”