1.1.1　信息和信息系统

信息,是一个人人都知道是什么但要严格表达其概念又十分困难的术语。信息作为自然语言中的概念是音讯、消息的意思;信息是客观世界内同物质、能量并列的三大基本要素之一,近代关于信息及信息技术的研究持续不断,出现了各种领域关于信息的不同定义。大约在20世纪20年代初,西方科技界开始认真研究信息问题。从第二次世界大战到1948年前后,与信息有关的理论相继被提出,其中包括信息论、控制论、系统论和计算机技术。信息作为一个科学术语被提出和使用,可追溯到1928年Hartley在《信息传输》一文中的描述,他认为:信息是指有新内容、新知识的消息。

信息作为科学术语,会因学科领域的不同有不同的含义。在信息通信领域与信息管理学科中,我们认为信息是可以通信的数据和知识;在经济管理领域,通常认为信息是决策的数据;1948年,香农(Shannon)博士在《通信的数学理论》中,给出信息的数学定义,认为信息是用以消除随机不确定性的一种度量,并提出信息量的概念和信息熵的计算方法,从而奠定了信息论的基础;诺伯特·维纳(Norbert Wiener)教授在其专著《控制论——动物和机器中的通信和控制问题》中指出“信息就是信息,不是物质也不是能量”,认为信息是人们在适应外部世界并且在这种适应反作用于外部世界的过程中,同外部世界进行交换的内容的名称;1975年,意大利学者朗高(Longo)在《信息论:新的趋势与未决问题》一书中指出:信息是反映事物构成、关系和差别的东西,它包含在事物的差异之中,而不在事物的本身。可见,迄今为止,信息的概念仍然仁者见仁智者见智。

作者在本书中采用一个原始的、不带技术特性的信息定义:“信息是反映客观世界中各种事物特征和变化的知识,是数据加工的结果,是有用的数据。”这个定义首先指明信息是描述世界事物特征的、有用的数据,其次指明信息是数据加工的结果,所谓加工,包含信息的定义、存储、处理等工作,就是说它的描述形式是会因加工的方法和技术的不同而不同的。

信息在人们的社会生活中具有十分重要的作用。例如,在科学研究中,研究人员既要及时获得别人的研究成果,又要及时地把自己的研究成果发表,只有通过这样相互交流信息,科学研究才能不断发展;在经商过程中,商家必须及时了解各地市场的信息,才能确定进什么货,从哪里进货,到哪里去卖,卖什么;在日常生活中,人们必须及时获得有关天气、商品、文体活动、亲朋好友工作生活情况的信息,并经常把自己的工作、生活情况告诉亲朋好友。总之,人们之间只有不断交流信息,才能使生产生活等活动正常进行,人们每时每刻都离不开信息。这种以提供信息服务为主要目的的信息处理、信息传递机制,称为信息系统。“系统”一词应用广泛,它可以代表自然机制,也可以表示人为制造机制,前者如人体的血液循环系统,后者如供水系统、交通系统、财务管理系统、信息系统,等等。可以这样来描述系统:“系统是内部互相依赖的各个部分,按照某种规则,为实现某一特定目标而联系在一起的合理的、有序的组合。”广义的信息系统,是为一个特定目标,组织、定义、描述、传递、使用信息的一个整体机制,其根本目的是描述信息、处理信息、控制信息流向,实现信息的效用与价值。信息系统由信息传输系统和信息处理系统两部分组成,信息传输系统负责信息的传递,它不改变信息本身的内容,作用是把信息从一处传到另一处;信息处理系统包括输入部分、处理机制和输出部分,输入部分负责原始信息的定义和描述,输出部分是经过处理的特定需求或特定领域的有用信息,处理机制负责信息使用规则的定义和描述,并根据信息应用领域定义的规则对输入信息进行加工、处理,获得新的信息,各部分之间都存在信息传递,如图1-1所示。

图1-1　信息系统组成

作为一般意义上的信息系统,其历史几乎和信息一样久远,因为只要有了信息就要使之发挥作用,不能发挥作用的信息是没有意义的。而各种使信息发挥作用的技术不但现代社会有,古代社会有,就是远古时代也有。信息的传递是信息系统的重要组成部分。在远古时代,它是用手势、烽火台或驿站等来进行的;到了近代,它是用电话、电报、电视、传真、微波和通信卫星来进行的;而现代是通过无处不在的网络与各种电子设备有机结合来进行的。3个时代信息系统的功能和效率虽然不同,但是它们的目的却是一样的,那就是尽可能准确和迅速地传递信息。信息的传递技术如此,信息系统的其他组成部分也如此。信息应用领域的广泛性、信息描述方式的多样性、信息应用环境的丰富性,使信息不可避免地带有应用领域及信息技术的痕迹,因此信息可以按照用途或领域分类,如气象信息、交通信息、医疗信息、投资信息等;可按照数据描述方式分类,如结构化信息、非结构化信息、半结构化信息;可按照信息应用环境分类,如纸质信息、网络信息等;可按照计算机存储信息类型分类,如音频信息、图像信息、文本信息,等等。不同领域的信息应用产生了不同领域信息应用需求,在不同的技术发展环境下构成了不同的完整的信息应用系统,信息、信息应用系统、信息处理技术的关系如图1-2所示。

图1-2　信息、信息应用系统、信息处理技术之间的关系

图中虚线方框内是按照信息的应用目的划分的领域信息应用系统,划分规则是由信息的应用目的和领域决定的,并由领域信息使用的范围和信息之间的关系规则定义的。而虚线方框外是加入了信息处理技术后定义的信息系统,如物联网智能交通系统是一个现代网络信息系统,它采用无线网络技术传输信息,采用实时操作系统接收及控制信息,采用计算机技术描述、存储、处理交通信息的规则;高校信息Web在线查询系统也是现代网络信息系统,它依托互联网,采用扩展标记语言(XML,eXtensible Markup Language)及关系模式描述信息,程序以Web页面方式运行,为网上客户提供查询服务。