講真,中小學(xué)的信息技術(shù)教材有點(diǎn)差勁措译!

眾所周知别凤,“信息技術(shù)”是現(xiàn)在中小學(xué)的必修課。2017年開(kāi)始瞳遍,浙江省還將“信息技術(shù)”作為高考的選考科目闻妓。據(jù)了解,在浙江試點(diǎn)的基礎(chǔ)上掠械,信息技術(shù)列入高考考試內(nèi)容將在全國(guó)范圍推行由缆。

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近日注祖,筆者特意買了一套中小學(xué)的信息技術(shù)教材來(lái)“預(yù)習(xí)”(給還在上幼兒園的小孩兒),很遺憾地發(fā)現(xiàn)教材的內(nèi)容質(zhì)量有些堪憂均唉,存在的問(wèn)題可以歸結(jié)為四個(gè)方面:
1.“淺”:
教材的內(nèi)容主要針對(duì)信息技術(shù)和工具的應(yīng)用是晨,比如:如何編輯文檔(WORD、PPT等)舔箭、使用社交軟件(QQ罩缴、微信)等,還有使用基礎(chǔ)的編程語(yǔ)言及算法編寫(xiě)程序(高中階段)层扶。這些實(shí)踐運(yùn)用固然有用箫章,但是從現(xiàn)實(shí)生活中來(lái)看,青少年對(duì)于科技產(chǎn)品的使用其實(shí)不太需要大人來(lái)操心镜会。教材太關(guān)注在應(yīng)用實(shí)踐檬寂,從科學(xué)(理論、原理戳表、知識(shí))的角度桶至,內(nèi)容比較淺,難以啟發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)科本身的興趣。
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2.“短”:
主要介紹的信息技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品和工具是計(jì)算機(jī)、手機(jī)等棺妓。從信息技術(shù)發(fā)展和信息科學(xué)發(fā)展的歷史角度,時(shí)間跨度比較短女蜈。后文會(huì)談到,人類創(chuàng)造和使用信息技術(shù)的工具和設(shè)備已有漫長(zhǎng)的歷史了飒泻。

3.“矮”:
人類獲取和處理信息不僅是為了信息本身鞭光,更高階的需求是把信息轉(zhuǎn)化為知識(shí),再應(yīng)用知識(shí)生成解決問(wèn)題的策略乃至智能泞遗。這需要我們?cè)诮淌凇靶畔ⅰ毕嚓P(guān)的知識(shí)內(nèi)容時(shí)惰许,應(yīng)該站在更高的層次和維度上,不能把“信息”的價(jià)值和意義“矮化”史辙。

4.“窄”:
就信息技術(shù)談信息技術(shù)汹买,有簡(jiǎn)單介紹信息技術(shù)在行業(yè)和生活中的運(yùn)用,但是對(duì)于信息科學(xué)其他學(xué)科的融合(比如生物聊倔、經(jīng)濟(jì)等)晦毙,對(duì)其他行業(yè)(醫(yī)療、交通等)的深度結(jié)合缺乏全景的描繪耙蔑。所以见妒,在教材的內(nèi)容范圍上比較窄。我們?cè)趪L試與一個(gè)人長(zhǎng)期共事或者生活時(shí)甸陌,希望“三觀”是契合的须揣。其實(shí)盐股,要長(zhǎng)期在一個(gè)領(lǐng)域?qū)W習(xí)時(shí),也要對(duì)學(xué)習(xí)的對(duì)象有一個(gè)大體正確的“三觀”(知識(shí)觀)耻卡。下面就談一下筆者對(duì)于更好地了解和學(xué)習(xí)“信息”這個(gè)對(duì)象應(yīng)該具有的“四觀”:深度疯汁、長(zhǎng)度、寬度和高度卵酪。這好比一幢建筑的立體:深度主要指基礎(chǔ)幌蚊;高度和寬度比較容易理解。不過(guò)溃卡,長(zhǎng)度在這里溢豆,不是指具體的尺寸,而是指時(shí)間跨度和歷史周期塑煎。

目錄:(全文約13000字沫换,閱讀時(shí)長(zhǎng)可能30分鐘)
一、信息觀(A深度):信息是生命的本質(zhì)
二最铁、信息觀(B長(zhǎng)度):信息技術(shù)不只是計(jì)算機(jī)
三、信息觀(C高度):信息-知識(shí)-智能的轉(zhuǎn)化
四垮兑、信息觀(D寬度):以信息為“透鏡”看到的“信息”

一冷尉、信息觀(A深度):信息是生命的本質(zhì)
著名物理學(xué)家薛定諤(對(duì)的,就是”薛定諤的貓“的”主人“)在著作《生命是什么系枪?》中談到:”生命有機(jī)體是如何避免衰退的呢雀哨?回答顯然是:通過(guò)吃、喝私爷、呼吸和(對(duì)植物而言)同化雾棺。專業(yè)術(shù)語(yǔ)叫做新陳代謝。相應(yīng)的希臘詞匯的意思是變化或交換衬浑。交換什么呢捌浩?它原本所隱含的意思無(wú)疑是指物質(zhì)的交換。物質(zhì)交換居然是最本質(zhì)的事情工秩,這很奇怪尸饺。同種元素的所有原子不都是一樣的么,比如氮原子助币、氧原子和硫原子等浪听,交換一下又有什么好處呢?過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里眉菱,我們被告知人類依靠攝入能量來(lái)生存迹栓,所以對(duì)這個(gè)問(wèn)題早已失去好奇心。在某個(gè)非常先進(jìn)的國(guó)家(我不記得是德國(guó)還是美國(guó)或者兩者都是)俭缓,餐館的菜單上不僅有每一道菜的價(jià)格克伊,還標(biāo)明了其含有的能量叉抡。不必多說(shuō),這也一樣是十分奇怪的答毫。對(duì)于一個(gè)成年的有機(jī)體來(lái)說(shuō)褥民,能量含量和物質(zhì)含量一樣是固定不變的。因?yàn)槿魏我欢康目防锖土硗庖欢康目防餆o(wú)疑是等值的洗搂,所以我們看不到純粹的交換有什么意義消返。“

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在這段文字中耘拇,他討論的內(nèi)容直白地講就是撵颊,生物吸收進(jìn)體內(nèi)的物質(zhì),其包含的元素與組成身體的物質(zhì)元素是一樣的惫叛,只是做了一些交換(替換或者補(bǔ)充)倡勇。從能量守恒的角度,吸收進(jìn)體內(nèi)的能量等于儲(chǔ)藏在體內(nèi)的能量和排出體外的能量嘉涌。從物質(zhì)和能量?jī)蓚€(gè)方面的量上來(lái)講妻熊,沒(méi)有什么變化,那是什么維持了生命的存在仑最?薛定諤認(rèn)為扔役,生命吸收的是”負(fù)熵“,可以大致理解為”有序“警医。

“有機(jī)體賴以生存的東西就是負(fù)熵……新陳代謝在本質(zhì)上就是有機(jī)體成功地去除所有因生存而不可避免地產(chǎn)生的熵亿胸。“”熵“(entropy)的概念并非薛定諤最先提出预皇,但應(yīng)該是他最早將”熵“和”負(fù)熵“引入到生命及生物學(xué)中侈玄。

大多數(shù)人將”熵“理解和表述為一個(gè)系統(tǒng)混亂或者無(wú)序程度的量度,其實(shí)是不準(zhǔn)確的(筆者在之前有專門的文章做過(guò)討論吟温,感興趣的朋友可以細(xì)看《對(duì)抗熵增序仙,生命以信息為食》)。不過(guò)溯街,在這篇文章這樣理解也無(wú)妨大礙诱桂。

按照熱力學(xué)第二定律,封閉系統(tǒng)的熵不能自發(fā)地減少呈昔,只能增加或者短暫地維持不變挥等。設(shè)想一滴墨滴入了一杯純凈水中,墨水的分子不久必然會(huì)隨機(jī)地分布在水中的任意地方堤尾,成為一杯”混沌“肝劲。反過(guò)來(lái)講,它不會(huì)無(wú)緣無(wú)故地在水中維持一定的形狀。這個(gè)”形狀“(猶如拿鐵咖啡中的奶泡拉花)辞槐,可以稱之為秩序order掷漱,我更傾向稱其為結(jié)構(gòu)structure。

生命之所以能夠維系并繁衍榄檬,物質(zhì)基礎(chǔ)和能量流動(dòng)(以新陳代謝為主要形式)當(dāng)然是必需卜范,但更本質(zhì)的是它的結(jié)構(gòu)。這個(gè)結(jié)構(gòu)的意義表現(xiàn)在兩個(gè)方面:
(一)整個(gè)宇宙都不可避免地流向無(wú)序和混沌的狀態(tài)鹿榜,但身處浩瀚宇宙中一顆連微塵都算不上的星球上卻奇跡般出現(xiàn)一種秩序和結(jié)構(gòu)海雪,并且頑強(qiáng)地維持和延續(xù)著;
(二)生命的結(jié)構(gòu)還可以通過(guò)基因的方式一代代遺傳下去舱殿。水中偶然出現(xiàn)的漩渦奥裸,蠟燭上燃燒的火苗,也呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)沪袭,但是它們卻沒(méi)法延續(xù)下去湾宙,或者復(fù)制自己并由下一代承繼。

熵反映的是無(wú)序和混沌冈绊,負(fù)熵自然代表的是秩序和結(jié)構(gòu)侠鳄,負(fù)熵就是信息!生命的奇跡之處在于焚碌,信息的載體(動(dòng)物畦攘、植物、細(xì)菌等的身體)可以消亡十电,但信息得以拷貝和延續(xù)。

從這個(gè)意義講叹螟,我們可以稱生命是永恒的鹃骂,因?yàn)樯奈镔|(zhì)形式雖然不斷聚合和消散,但是信息卻代代相傳罢绽。所以畏线,生命與非生命最大的分野,其實(shí)不在于是否在呼吸良价、是否在運(yùn)動(dòng)寝殴、是否在新陳代謝等,而是在于是否將DNA作為載具在生命之河中將信息進(jìn)行傳遞明垢。

”中心法則“是所有生命共享的信息基礎(chǔ)蚣常,即:DNA-RNA-蛋白質(zhì)。DNA上的信息由RNA轉(zhuǎn)錄和翻譯痊银,并指揮和控制約20種氨基酸組合成為上萬(wàn)種蛋白質(zhì)抵蚊。蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基石和新陳代謝的關(guān)鍵,因?yàn)榇呋鞣N化學(xué)反應(yīng)的酶就是蛋白質(zhì)。地球上的生命各異贞绳,但是將生命信息編碼為DNA谷醉,一方面解碼成為新陳代謝活動(dòng),另一方面復(fù)制到下一代冈闭,進(jìn)而繼續(xù)解碼——這套編碼-解碼的基本機(jī)制卻是一致的俱尼。

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二、信息觀(B長(zhǎng)度):信息技術(shù)不只是計(jì)算機(jī)
雖然我們經(jīng)常說(shuō)萎攒,計(jì)算機(jī)的發(fā)明以及信息論的創(chuàng)建遇八,讓人類邁入了信息時(shí)代的紀(jì)元。但是人類以及生物與信息打交道的歷史卻是源遠(yuǎn)流長(zhǎng)躺酒!從信息的角度押蚤,我們可以將生物進(jìn)化史設(shè)立兩個(gè)關(guān)鍵的“界石”:
1.界石A:生物的身體進(jìn)化出專門用于處理信息的系統(tǒng)(器官和組織等)
2.界石B:人類發(fā)明創(chuàng)造出專門用于處理信息的技術(shù)(工具和系統(tǒng)等)

第一個(gè)界石:生物進(jìn)化出專門用于處理身體的內(nèi)部和外部信息的神經(jīng)系統(tǒng)
海洋里生活著一種非常原始的動(dòng)物門類——海綿動(dòng)物。顧名思義羹应,它們的身體結(jié)構(gòu)像海綿一樣多孔而柔軟揽碘。其實(shí),日常生活中用于清潔的海綿產(chǎn)品就是仿造它們而發(fā)明生產(chǎn)出來(lái)的园匹。當(dāng)你用手去捏海綿動(dòng)物時(shí)雳刺,它們的身體會(huì)壓扁或者凹陷,但是卻不會(huì)做出什么反應(yīng)裸违。但是掖桦,同樣是去捏或碰其他高級(jí)一點(diǎn)的動(dòng)物,比如以水螅為代表的腔腸類動(dòng)物供汛,它們卻會(huì)馬上縮緊身體或者逃走枪汪。

為什么會(huì)這樣呢?因?yàn)楹>d動(dòng)物身體中沒(méi)有神經(jīng)系統(tǒng)怔昨,也就沒(méi)有通路來(lái)傳遞身體受到的外界刺激并作出反應(yīng)雀久。而腔腸動(dòng)物已經(jīng)進(jìn)化出原始的神經(jīng)系統(tǒng)——網(wǎng)狀神經(jīng)系統(tǒng),像一張網(wǎng)一樣分布在全身上下趁舀。生物進(jìn)化從簡(jiǎn)單到復(fù)雜赖捌,低級(jí)到高級(jí),其中一個(gè)表現(xiàn)就是針對(duì)具體功能進(jìn)化出專門的組織和器官矮烹。神經(jīng)系統(tǒng)就是專門用來(lái)接收越庇、傳導(dǎo)和處理信息。
無(wú)脊椎動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng):

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脊椎動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng):
脊椎動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)一般分為兩大部分,即:中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)奉狈。中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括脊髓和腦卤唉;周圍神經(jīng)系統(tǒng)包括脊神經(jīng)、腦神經(jīng)和植物性神經(jīng)嘹吨。

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縱觀神經(jīng)系統(tǒng)的進(jìn)化搬味,主要沿著兩個(gè)方向來(lái)進(jìn)行:
1.集中化(Centralization):
神經(jīng)細(xì)胞聚集在一起境氢,使得信息傳遞的效率更高,神經(jīng)細(xì)胞之間的互動(dòng)更密切碰纬。
2.腦部支配(Cephalization):
神經(jīng)細(xì)胞朝著身體的某個(gè)部位移動(dòng)萍聊,逐漸形成腦部,使動(dòng)物有了向前移動(dòng)的能力悦析,同時(shí)接收和處理信息的效率也更高寿桨。這也就是動(dòng)物的眼睛、鼻子和耳朵等感覺(jué)器官會(huì)聚集在腦部的原因强戴,它們的主要作用是偵測(cè)和收集環(huán)境中的信息并傳遞給大腦亭螟。因此,有了專門的神經(jīng)系統(tǒng)之后骑歹,生物進(jìn)化史下一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)便是動(dòng)物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)化出大腦這個(gè)專門的信息處理器官预烙。

第二個(gè)界石:人類發(fā)明創(chuàng)造出專門用于處理信息的技術(shù)(包括工具和系統(tǒng)等)
著名媒介理論家馬歇爾·麥克盧漢在《理解媒介》一書(shū)中指出:一切的技術(shù)都是人的延伸。人類相當(dāng)于動(dòng)物最大的不同在于道媚,會(huì)發(fā)明創(chuàng)造工具以延伸人體的器官扁掸,增強(qiáng)軀體的功能。談到工具最域,容易想到的原始人手中的石器谴分,古代的青銅器和鐵器,現(xiàn)在的交通工具等實(shí)物镀脂。但是我認(rèn)為人類進(jìn)化史中最重要的工具是語(yǔ)言(包括口頭語(yǔ)言和書(shū)寫(xiě)文字)牺蹄。人類的語(yǔ)言從更本質(zhì)上來(lái)講是一種信息技術(shù),當(dāng)然也是文化產(chǎn)物薄翅。

以色列學(xué)者尤瓦爾·赫拉利《人類簡(jiǎn)史》中精彩地分析到沙兰,智人作為原始人類中的一支,之所以能夠戰(zhàn)勝并取代更為強(qiáng)壯翘魄、腦部更發(fā)達(dá)以及更耐寒的尼安德特人僧凰,最重要的原因是智人擁有一套特別的語(yǔ)言(系統(tǒng))。語(yǔ)言并不為人類所特有熟丸,螞蟻之間相互傳遞信息素,也是一種語(yǔ)言伪节;蜜蜂發(fā)現(xiàn)新的花源飛舞成“8”字形光羞,向同伴發(fā)出信號(hào),同樣也是語(yǔ)言怀大。但赫拉利認(rèn)為纱兑,人類的語(yǔ)言不僅單純傳遞信息,還能夠把族群(包括不曾相識(shí)的)組織起來(lái)化借,促進(jìn)陌生人之間的合作潜慎,以戰(zhàn)勝在單個(gè)個(gè)體上強(qiáng)于自己的群體。
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口頭語(yǔ)言,一方面起到了信息傳遞的作用铐炫,另一方面也利于信息保存垒手,例如部落中一代代口口相傳的故事就存儲(chǔ)著經(jīng)驗(yàn)和智慧。不過(guò)倒信,文字以及隨之造紙術(shù)和印刷術(shù)的誕生科贬,才把信息傳遞和存儲(chǔ)的效率推向了高點(diǎn),人類文明也因之發(fā)展到新的高度鳖悠。根據(jù)經(jīng)典的信息通信模型榜掌,信息從信源到信宿(接收者)需要經(jīng)過(guò)編碼——信道——解碼的過(guò)程。

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信息之所以能夠傳遞乘综,是因?yàn)榭梢砸砸环N或者多種代碼Code來(lái)承載信息憎账,把信息轉(zhuǎn)換為代碼的過(guò)程稱為編碼Encode。然后通過(guò)某種渠道或者說(shuō)通路Channel將代碼傳遞給對(duì)方卡辰。對(duì)方需要通過(guò)解碼Decode過(guò)程來(lái)獲悉信息的含義胞皱。因此,信息技術(shù)的發(fā)展可以劃分為兩個(gè)互為影響的維度:Code代碼和Channel信道看政。

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三朴恳、信息觀(C高度):信息-知識(shí)-智能的轉(zhuǎn)化
“橫看成嶺側(cè)成峰,只緣身在此山中”允蚣。只有站在高處于颖,才能鳥(niǎo)瞰事物全貌,否則只能看到局部嚷兔。

上面提到的信息通信模型森渐,來(lái)自信息論的創(chuàng)建者,也是現(xiàn)在信息科學(xué)的祖師爺——香農(nóng)冒晰。信息論緣起于香農(nóng)那篇震鑠古今的論文題為:《A Mathematical Theory of Communication》(通信的數(shù)學(xué)理論)》同衣。

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在20世紀(jì),由這篇論文所奠基的信息論壶运,對(duì)自然科學(xué)和人類社會(huì)帶來(lái)的影響耐齐,足以與相對(duì)論和量子力學(xué)相提并論。不過(guò)遺憾的是蒋情,香農(nóng)也承認(rèn)埠况,他提出的信息論主要涉及的是信息的形式(即語(yǔ)法信息)和通信原理。至于信息的含義(語(yǔ)義信息)和信息對(duì)于發(fā)送者和接收者的價(jià)值和效用棵癣,就不在信息論的范圍內(nèi)了辕翰。也因此,香農(nóng)創(chuàng)立的信息論也稱為”狹義信息論“狈谊。
”信息喜命,就像黃金沟沙,只有使用起來(lái)才有價(jià)值”陂牛“站在信息的使用者的角度矛紫,人類主體與對(duì)象——信息之間的行為反映在下面的信息系統(tǒng)模型中:

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這套模型是筆者借鑒自鐘義信教授的《信息科學(xué)原理》(可能是國(guó)內(nèi)最為系統(tǒng)的信息科學(xué)理論著作,也是最好的教材之一)护桦,但是做了一些調(diào)整含衔。
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例如,鐘教授認(rèn)為信息存儲(chǔ)和信息傳遞的原理大致是一樣的二庵,因?yàn)樾畔鬟f是在空間上的轉(zhuǎn)移贪染,而信息存儲(chǔ)是在時(shí)間上的,從今天傳遞給明天催享。不過(guò)杭隙,當(dāng)我們仔細(xì)思考人的大腦和計(jì)算機(jī)的運(yùn)作,不難發(fā)現(xiàn)信息存儲(chǔ)這個(gè)環(huán)節(jié)非常重要因妙,不管是把信息加工成為知識(shí)痰憎,還是由信息-知識(shí)生成解決問(wèn)題的策略和行為,都需要把信息存儲(chǔ)作為前提攀涵。對(duì)人腦而言铣耘,是把信息轉(zhuǎn)入長(zhǎng)時(shí)記憶并提取以故;對(duì)于計(jì)算機(jī)蜗细,是把數(shù)據(jù)存放在硬盤(pán)當(dāng)中。

另外怒详,信息傳遞的對(duì)象炉媒,不僅有普通的信息,也包含由信息生成的知識(shí)和策略昆烁。知識(shí)和策略是廣義上的吊骤,存儲(chǔ)在長(zhǎng)時(shí)記憶之中的信息。
下面我們逐一介紹信息系統(tǒng)模型中的七個(gè)模塊:
(一)信息獲取
物質(zhì)静尼、能量和信息是自然界的三大要素白粉。能量與物質(zhì)的不同之處是可以轉(zhuǎn)換形式,由一種能量的形式轉(zhuǎn)換成另一種鼠渺,比如從勢(shì)能轉(zhuǎn)化動(dòng)能(水力發(fā)電的原理)蜗元,由光能轉(zhuǎn)化為熱能(太陽(yáng)能熱水器)。物質(zhì)只能進(jìn)行空間的轉(zhuǎn)移系冗。信息,與能量有相似的地方薪鹦,也可以進(jìn)行形式的轉(zhuǎn)換掌敬,比如從聲音轉(zhuǎn)化為文字惯豆。但與物質(zhì)和能量最大的不同是可以復(fù)制,同一份信息可以復(fù)制成為不同的拷貝奔害。

信息獲取楷兽,更準(zhǔn)確的說(shuō)法,應(yīng)該是信息拷貝华临,就是說(shuō)我們從信息的源頭載體拷貝信息芯杀。人類獲取信息的方式主要通過(guò)感覺(jué)器官(眼、耳雅潭、鼻揭厚、舌、皮膚等)扶供,機(jī)器則主要通過(guò)傳感器筛圆。信息之所以能夠被獲取和復(fù)制以及傳遞等,本質(zhì)上是因?yàn)樾畔⑹鞘挛锏倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化方式而不是事物本身椿浓,信息可以脫離它的載體而負(fù)載于其它的事物太援。當(dāng)然,這是也是信息相對(duì)于物質(zhì)和能量理解起來(lái)比較抽象的原因扳碍。

信息獲取存在一個(gè)”信息不增原理“提岔,不管是獲取信息的主體什么,是動(dòng)物笋敞,還是人類或者是機(jī)器碱蒙,TA所能獲取的信息量必定不會(huì)超過(guò)對(duì)象所負(fù)載的信息量。比如液样,當(dāng)我在觀察一顆橙子振亮,那我們大腦所接收的信息量必定不會(huì)超過(guò)這顆橙子所包含的信息量。

(二)信息存儲(chǔ)

日常生活和工作中鞭莽,我們一般喜歡使用移動(dòng)硬盤(pán)存放較大的文件和資料坊秸。移動(dòng)硬盤(pán)有四個(gè)主要特點(diǎn):
1.容量:
市面上較為普遍的移動(dòng)硬盤(pán)存儲(chǔ)容量約為500G或者1T。大小為1G的電影視頻可以存放500個(gè)以上澎怒。容量大褒搔,是選擇信息存儲(chǔ)設(shè)備或者系統(tǒng)的第一個(gè)指標(biāo)。

2.可靠:
移動(dòng)硬盤(pán)存儲(chǔ)的資料可以保存很長(zhǎng)時(shí)間喷面,環(huán)境變換(溫度星瘾、濕度、粉塵和光照等)對(duì)信息的長(zhǎng)時(shí)保存影響不大惧辈,除非是較大力的磕碰或者撞擊琳状。可靠性盒齿,是信息存儲(chǔ)工具的第二個(gè)指標(biāo)念逞。

3.易用:
意思是要能實(shí)現(xiàn)方便困食、快捷地將存放的信息提取出來(lái)以供使用。移動(dòng)硬盤(pán)一般采用USB接口翎承,只要插入計(jì)算機(jī)硕盹、智能電視等設(shè)備就能即插即用。易用性叨咖,是信息存儲(chǔ)的第三個(gè)指標(biāo)瘩例。

4.成本:
目前一千元以內(nèi)已能買到質(zhì)量不錯(cuò)的移動(dòng)硬盤(pán),而在十幾年前甸各,一個(gè)容量不過(guò)數(shù)百兆的MP3的價(jià)格都要過(guò)千元垛贤。生產(chǎn)制造的成本不能太高,也是信息存儲(chǔ)的一個(gè)指標(biāo)痴晦。當(dāng)然南吮,成本并單指經(jīng)濟(jì)上的成本,還包括生產(chǎn)需要的時(shí)間誊酌、技術(shù)和工藝等方面實(shí)現(xiàn)的難度等部凑。容量可觀、可靠安全碧浊、易用方便涂邀,同時(shí)成本較低,這是衡量信息存儲(chǔ)工具(介質(zhì)箱锐、產(chǎn)品比勉、系統(tǒng)等意思基本相同)以及存儲(chǔ)方式的主要標(biāo)準(zhǔn)。

按照這個(gè)評(píng)估框架驹止,目前地球上最好的信息存儲(chǔ)工具是什么呢浩聋?也許有人說(shuō)是政府或軍隊(duì)使用的超大數(shù)據(jù)庫(kù)或者互聯(lián)網(wǎng)巨頭的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心。其實(shí)不是臊恋。最好的信息存儲(chǔ)介質(zhì)就在我們每個(gè)人的身上衣洁,每一只動(dòng)物的體內(nèi),每一棵樹(shù)的枝葉中——它就是DNA抖仅。我們從四個(gè)指標(biāo)分別考察一下:
1.容量:
人體一個(gè)細(xì)胞中的DNA堿基對(duì)(A-G-C-T)共有約60億個(gè)坊夫,這好比是使用AGCT四個(gè)字母編寫(xiě)成一部包含有60億個(gè)字母的大辭典。據(jù)了解撤卢,每克DNA可以存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)相當(dāng)于22萬(wàn)個(gè)1TB硬盤(pán)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量环凿。

2.可靠:
這體現(xiàn)為DNA分子本身及其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性上面。在電影《侏羅紀(jì)公園》中放吩,研究人員將保存在琥珀里的蚊子血液中的恐龍DNA提取出來(lái)智听,成功地”制造“出了活的恐龍。當(dāng)然,以目前的技術(shù)應(yīng)該沒(méi)法實(shí)現(xiàn)瞭稼,只是一種科幻故事忽洛,不過(guò)可以體現(xiàn)出DNA在保存信息上面穩(wěn)定、持久和安全的特性环肘。

3.易用:
DNA存儲(chǔ)的信息量雖然巨大,但是對(duì)于生物體而言集灌,其中的信息容易提取并且轉(zhuǎn)錄出來(lái)的悔雹。這表現(xiàn)幾個(gè)方面:(1)所有的DNA都是由四種堿基組成,也就是代碼的基本元素相同并且不復(fù)雜欣喧;(2)DNA是雙鏈的長(zhǎng)分子結(jié)構(gòu)腌零,并不像蛋白質(zhì)分子那樣是三維立體的。信使RNA可以像解開(kāi)拉鏈一樣唆阿,解開(kāi)DNA雙鏈并復(fù)制上面的信息益涧。

4.成本:
DNA的成分是核酸,主要的元素是C(碳)驯鳖、H(氫)闲询、O(氧)、N(氮)浅辙、P(磷)扭弧。這是地球上也是生物細(xì)胞中最常見(jiàn)的元素。另外记舆,DNA本身的結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單鸽捻,信息就保存在AGCT的排列順序之中≡笕可以想象御蒲,它的”制造“工藝和”生產(chǎn)“成本對(duì)于生物體來(lái)講是不高的。

人類社會(huì)的信息技術(shù)進(jìn)化史诊赊,可以看做信息存儲(chǔ)在四個(gè)主要指標(biāo)不斷提升和優(yōu)化的過(guò)程:口口相傳——洞穴里的原始壁畫(huà)——?jiǎng)游锏墓腔蛘邭ぃ坍?huà)早期的文字)——竹簡(jiǎn)——莎草紙厚满、羊皮紙——造紙術(shù)發(fā)明后的紙張——磁盤(pán)——光盤(pán)等。據(jù)稱豪筝,現(xiàn)在已經(jīng)有科學(xué)家在嘗試人工制造仿造DNA原理和結(jié)構(gòu)的信息存儲(chǔ)介質(zhì)痰滋。

(三)信息轉(zhuǎn)化為知識(shí)
信息對(duì)于人來(lái)的生存和繁衍固然重要,但是人類卻不滿足于僅僅是獲取续崖、存儲(chǔ)和使用一般的信息敲街,而是利用自己比其他動(dòng)物發(fā)達(dá)的大腦皮層及其推理和抽象思維能力,將大量的信息加工提煉成為抽象的并且對(duì)行為有指導(dǎo)意義的知識(shí)严望。知識(shí)生成的方式有多種多樣多艇,但本質(zhì)上是來(lái)自人類本身的推理能力對(duì)現(xiàn)象和經(jīng)驗(yàn)的加工,特別是對(duì)于共性像吻、規(guī)律和模式的總結(jié)峻黍。所以复隆,概括而言,知識(shí)生成的主要方法姆涩,也是人類的主要推理方式:1.歸納挽拂;2.演繹;3.類比:
1.歸納推理:
雞蛋是橢圓的骨饿,鴨蛋是橢圓的亏栈,好像沒(méi)見(jiàn)過(guò)不是橢圓的鳥(niǎo)蛋,所以鳥(niǎo)蛋都是橢圓的宏赘。
2.演繹推理:
既然蛋是橢圓的绒北,那么澳洲一種特別的鳥(niǎo)叫鴯鹋,它的蛋肯定也是橢圓的察署,根本不用去看就知道闷游。
3.類比推理:
地球和雞蛋挺相似啊,雞蛋分蛋殼贴汪、蛋白脐往、蛋黃,那么地球也差不多得分這么幾層嘶是,果不其然:地殼钙勃、地幔和地核。

歸納型的知識(shí)生成方式:
由特殊到一般聂喇,它是對(duì)觀察到的現(xiàn)象辖源,親歷或者相傳的經(jīng)驗(yàn),科學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察的結(jié)果等所包含的大量信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析而得出的關(guān)于某種共性希太、規(guī)律或模式的總結(jié)克饶。本質(zhì)上也是信息,不過(guò)是更為抽象誊辉,同時(shí)維度也更高的信息矾湃。

演繹型的知識(shí)生成方式:
由一般到特殊,利用已有的知識(shí)生成新的知識(shí)堕澄,不過(guò)新生成的知識(shí)比已有的知識(shí)維度要低侥祭。

類比型的知識(shí)生成方式:
由特殊到特殊簇秒,因?yàn)轭惐鹊碾p方A和B有共性,因此推論出B可能有A相似的屬性或特點(diǎn)。在真實(shí)的科學(xué)研究和社會(huì)生活中恢筝,歸納愈魏、演繹和類比這三種知識(shí)生成方式顯然是綜合在一起使用的呜呐。

(四)由知識(shí)生成策略
知識(shí)本質(zhì)上是信息疮方,當(dāng)我們將知識(shí)存儲(chǔ)在大腦或者其他的“容器”中,它是以靜態(tài)的方式存在。知識(shí)要產(chǎn)生實(shí)際的價(jià)值需要被激活成為可以用之來(lái)改造和優(yōu)化世界的動(dòng)態(tài)程序蒜茴,這種動(dòng)態(tài)程序我們稱其為求解各種問(wèn)題的策略星爪。如果說(shuō)知識(shí)反映的是What and Why,那么策略是關(guān)于How。

關(guān)于什么是問(wèn)題以及如何解決問(wèn)題粉私,比較形象的隱喻是穿越迷宮顽腾。迷宮的入口就是解決問(wèn)題時(shí)的初始狀態(tài),迷宮的出口是問(wèn)題解決后的目標(biāo)狀態(tài)诺核。中間的路徑就是各種解法崔泵。解決問(wèn)題的策略有兩個(gè)基本要求:
1.效果Effective:
能夠達(dá)成解決問(wèn)題的目標(biāo),不管是何種解法猪瞬。在迷宮隱喻中,無(wú)論是選擇哪條路徑入篮,需要滿足走出迷宮的最終目標(biāo)陈瘦。
2.效率Efficient:
解決問(wèn)題的收益/成本要高,特別是成本要低潮售。在能滿足走出迷宮的前提下痊项,選擇的路徑要更短,費(fèi)時(shí)更少酥诽。為什么要把信息轉(zhuǎn)化為知識(shí)鞍泉,再利用知識(shí)產(chǎn)生解決問(wèn)題的策略,目的和意義就在于此肮帐。下面舉三個(gè)商業(yè)中的實(shí)際案例:

1.產(chǎn)品策略:
使用過(guò)戴森吹風(fēng)機(jī)的朋友會(huì)發(fā)現(xiàn)咖驮,它的風(fēng)力很大但是噪音還能接受。傳統(tǒng)的電吹風(fēng)存在的問(wèn)題是训枢,要想風(fēng)力大托修,吹干頭發(fā)更快,要用更大的馬達(dá)以及更強(qiáng)的電流恒界,同時(shí)還得忍受煩人的噪音睦刃。戴森的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師和工程師將飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)的“康達(dá)效應(yīng)”成功運(yùn)用到了吹風(fēng)機(jī)上。

大概的原理是:出風(fēng)口的某個(gè)位置因?yàn)榭諝饬魉倏斓脑驎?huì)產(chǎn)生一個(gè)壓強(qiáng)變小的區(qū)域十酣,使得周圍更多的空氣快速流動(dòng)到這塊兒區(qū)域從而產(chǎn)生更大的風(fēng)流涩拙。關(guān)于噪音,工程師則利用了人類耳朵得不到頻率以上的聲波的現(xiàn)象耸采,馬達(dá)的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后會(huì)發(fā)出較高頻率的聲波兴泥,但是人的耳朵卻聽(tīng)不見(jiàn),當(dāng)然噪音就小了洋幻。

從這個(gè)案例可以看出郁轻,設(shè)計(jì)師和工程師空氣動(dòng)力學(xué)和聲波方面的知識(shí)有機(jī)地融入到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研發(fā)策略中,非常聰明地解決傳統(tǒng)吹風(fēng)機(jī)已經(jīng)存在了幾十年的老問(wèn)題。

2.競(jìng)爭(zhēng)策略:
美國(guó)西南航空是在講企業(yè)的定位和競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略的書(shū)籍和課程中經(jīng)常會(huì)提到的案例好唯。西南航空以實(shí)惠和便捷著稱竭沫,對(duì)于旅客來(lái)講,經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本都低骑篙。從下面這個(gè)價(jià)值曲線圖可以看出蜕提,西南航空沒(méi)有把注意力放在一般航空公司常打的賣點(diǎn):豪華的商務(wù)艙、精美的餐食等上面靶端,而是取消餐食谎势、提高登機(jī)/下機(jī)效率等,從機(jī)型選擇杨名、空中和地面的服務(wù)脏榆、運(yùn)營(yíng)等都聚焦于降低經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本上。

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策略台谍,尤其是企業(yè)的定位和競(jìng)爭(zhēng)策略须喂,在于取和舍,舍棄多余的趁蕊、不需要的以及不應(yīng)該有的坞生。之所以做這樣的取舍,還在于經(jīng)營(yíng)決策者對(duì)市場(chǎng)知識(shí)的把握和洞悉掷伙。

3.企業(yè)戰(zhàn)略:
在上個(gè)世紀(jì)是己,全球有兩家相機(jī)膠卷的巨頭——美國(guó)的柯達(dá)和日本的富士,前者現(xiàn)在幾乎銷聲匿跡任柜,后者的轉(zhuǎn)型卻很成功卒废。富士膠圈在2004年左右提出了新的轉(zhuǎn)型策略,利用原有的核心技術(shù)進(jìn)軍到美容化妝乘盼、健康醫(yī)療升熊、印刷技術(shù)等領(lǐng)域。時(shí)任富士株式會(huì)社的古森重回憶到绸栅,傳統(tǒng)相機(jī)的膠卷需要的核心技術(shù)是膠片——膠片的主要成分是明膠(膠原蛋白提純產(chǎn)物)级野,膠片厚度約為20微米,在這其中包含有20多層感光層粹胯、100多種化合物和各種功能性粒子蓖柔。

膠卷這個(gè)行業(yè)雖然沒(méi)落了,但是技術(shù)卻可以運(yùn)用到其他的領(lǐng)域风纠。因此况鸣,公司戰(zhàn)略層通過(guò)對(duì)市場(chǎng)需求和趨勢(shì)的分析,重點(diǎn)選擇了6大領(lǐng)域:醫(yī)藥品(化妝品)竹观、醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)镐捧、光電潜索、數(shù)碼影像、印刷以及高性能材料懂酱。當(dāng)市場(chǎng)上居然出現(xiàn)了富士膠卷出產(chǎn)的面膜和化妝用品竹习,就不足為奇了。富士膠卷成功的轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略有賴于列牺,一方面對(duì)自身沉淀的知識(shí)資產(chǎn)(技術(shù)和專利等)的分析整陌,另一方面是市場(chǎng)知識(shí)(客戶需求和行業(yè)趨勢(shì)等)的研判。

(五)策略執(zhí)行:策略轉(zhuǎn)化為行為
知識(shí)是信息瞎领,策略也是信息泌辫,我們可以稱之為“策略信息”。前面我們講到信息與能量有相似性九默,不同能量和信息形式之間可以轉(zhuǎn)換并且轉(zhuǎn)移震放,但是不同的是,能量可以做功驼修,改變事物的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)澜搅。但是信息卻沒(méi)法獨(dú)自產(chǎn)生這樣的功用。信息如果要實(shí)現(xiàn)類似的“做功”的效用邪锌,那么,需要轉(zhuǎn)化為行為癌瘾。行為要產(chǎn)生效果觅丰,最終需要對(duì)行為的對(duì)象實(shí)現(xiàn)一定程度的控制(也可以理解為影響)。由策略信息轉(zhuǎn)化為具有功效的行為的基本模型:

策略信息轉(zhuǎn)化為行為

控制的過(guò)程妨退,其實(shí)是策略信息從它的載體轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移到被控對(duì)象身上的過(guò)程妇萄。在這個(gè)過(guò)程中,信息本身并沒(méi)有發(fā)生改變(如果發(fā)生了改變咬荷,控制就會(huì)失真)冠句,改變的只是它的載體的物質(zhì)和能量形式。因此幸乒,控制論的開(kāi)創(chuàng)者維納說(shuō):”工程中的控制理論懦底,不論是關(guān)于人、動(dòng)物還是機(jī)器罕扎,都不過(guò)是信息理論的一部分聚唐。“分析自然界和現(xiàn)實(shí)生活中的諸多“控制”現(xiàn)象腔召,比如:快速跑步接住飛盤(pán)杆查、飛禽捕捉奔跑的野兔、防空火炮射擊飛機(jī)臀蛛、企業(yè)戰(zhàn)略的實(shí)施等亲桦,會(huì)發(fā)現(xiàn)完整崖蜜、有效的控制過(guò)程是一個(gè)閉環(huán)結(jié)構(gòu)。

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以老鷹捕捉野兔為例客峭,控制的對(duì)象是飛奔的野兔豫领,需要達(dá)到的控制結(jié)果是野兔被抓住,老鷹因此需要實(shí)施的行為是:全力撲騰翅膀飛向野兔桃笙,其間根據(jù)自己與野兔的位置的差距氏堤,調(diào)整飛行的角度、速度和姿態(tài)搏明,反復(fù)觀察和比較鼠锈,不斷調(diào)整和優(yōu)化,最終成功將爪子扣在野兔身上星著。這個(gè)過(guò)程中至關(guān)重要的是信息反饋的回路购笆,沒(méi)有了信息,捕捉的行為會(huì)變成盲目地虚循、沒(méi)有準(zhǔn)心的突襲同欠,根本就談不上對(duì)對(duì)象和目標(biāo)的控制。企

業(yè)或國(guó)家層面的中長(zhǎng)期戰(zhàn)略也是如此横缔,往往會(huì)切分為3年或5年的執(zhí)行周期铺遂,比如國(guó)家的“五年計(jì)劃”。每個(gè)周期內(nèi)對(duì)戰(zhàn)略實(shí)施的成效和進(jìn)展進(jìn)行檢視茎刚,這個(gè)時(shí)候?qū)π畔⒌慕y(tǒng)計(jì)和分析變得尤為重要襟锐。

(六)信息傳遞
信息傳遞,是我們?cè)谔幚硇畔r(shí)最高頻的行為之一膛锭,但是放在了最后部分來(lái)講粮坞。原因是,前面講到的知識(shí)和策略都是信息初狰,我們?cè)趥鬟f信息時(shí)莫杈,不僅包括一般意義上的信息,也在傳遞(包括共享)知識(shí)和策略奢入。信息傳遞筝闹,在實(shí)際的經(jīng)濟(jì)和生活場(chǎng)景下,更多稱為通信腥光,也是研究得最多也是體系最為完整的領(lǐng)域丁存。前面簡(jiǎn)單提到了香農(nóng)的通信模型,更為完整的模型如下:

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其中柴我,我們重點(diǎn)探討編碼和換能兩個(gè)模塊解寝。
(一)編碼
編碼,作為中文艘儒,有名字和動(dòng)詞兩個(gè)意思聋伦,對(duì)應(yīng)的英文是:Code(名字)和Encode(動(dòng)詞)Code夫偶,翻譯為代碼可能最為準(zhǔn)確。碼觉增,一個(gè)石頭兵拢,一匹駿馬,石馬不是真的馬逾礁,它是指代真實(shí)的馬或者代替真實(shí)的馬说铃。賭場(chǎng)中籌碼并非真實(shí)的貨幣,它的作用是暫時(shí)替代貨幣嘹履。我們傳遞信息腻扇,并不是傳遞那個(gè)實(shí)實(shí)在在的事物,而是附著在事物上的信息砾嫉,所以我們常用代碼來(lái)指代需要傳遞的信息幼苛。語(yǔ)言是代碼,數(shù)字也是代碼焕刮。所以舶沿,計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的“代碼”就是用自然語(yǔ)言和數(shù)字組合而成。Encode編碼配并,就是把信息轉(zhuǎn)化成為一種代碼的過(guò)程括荡。理解編碼也是理解信息的本質(zhì)的一種直觀、有效的辦法溉旋。我們來(lái)看看比計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制編碼稍早的兩種編碼形式一汽。

1.莫爾斯代碼(Morse Code)
我們?cè)诳从嘘P(guān)二戰(zhàn)時(shí)期的戰(zhàn)爭(zhēng)影片常會(huì)看到電報(bào)機(jī)以及聽(tīng)到一長(zhǎng)一短的“嘟嘟”聲。當(dāng)時(shí)的電報(bào)就是以著名的莫爾斯代碼作為編碼形式來(lái)傳遞的低滩。莫爾斯代碼是一點(diǎn)dot和一劃dash作為組合來(lái)指代英文字母,并以此為基礎(chǔ)組成詞句岩喷。

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莫爾斯代碼一種二進(jìn)制的編碼恕沫,如圖,它依靠點(diǎn)和劃的數(shù)量和位置來(lái)指代英文字母纱意。我們說(shuō)語(yǔ)言也是代碼婶溯,所以電報(bào)的傳送過(guò)程大致是:先編碼,把英文作為代碼的信息轉(zhuǎn)化成為莫爾斯代碼偷霉,再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成為有線或無(wú)線電波發(fā)送出去迄委。接收方需要譯碼,首先把電波轉(zhuǎn)換為莫爾斯碼类少,再根據(jù)編碼規(guī)則把莫爾斯碼轉(zhuǎn)化成為英語(yǔ)作為代碼的文字和語(yǔ)音叙身。

2.盲文(Braille):
我們?cè)谀切┓奖忝と耸褂玫碾娫捦ぁTM機(jī)等自助設(shè)備以及鈔票上會(huì)看到由一個(gè)個(gè)點(diǎn)組成的盲文硫狞。同樣地信轿,盲文也是一種代碼晃痴,它可以與文字進(jìn)行互換或者說(shuō)相互替代。

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為什么會(huì)有盲文财忽?因?yàn)槊と艘暳θ笔Щ蛘呤軗p倘核,他們?nèi)鄙倭巳祟惤邮招畔⒆钪匾母泄僖彩切诺馈暳ΑR虼思幢耄覀冎挥胁捎靡环N新的編碼形式才能把信息傳遞到盲人的意識(shí)中紧唱。在這個(gè)過(guò)程中,不僅變換了編碼形式隶校,還采用了另外一種信道漏益,即手指及其傳導(dǎo)神經(jīng)。

(二)換能:
不管采用什么樣的編碼形式惠况,信息都不能在虛空中傳遞遭庶,必須依賴具體的媒介。媒介包含兩層意思:
1.物質(zhì)基礎(chǔ):
不同信道有不同的物質(zhì)形式或材料稠屠,比如:光纖峦睡、電纜等;

2.能量形式:
傳遞意味著運(yùn)動(dòng)权埠,運(yùn)動(dòng)需要能量榨了,信號(hào)在不同的媒介中傳輸,需要對(duì)應(yīng)的能量形式來(lái)推動(dòng)攘蔽。比如網(wǎng)絡(luò)信號(hào)在光纖中傳播龙屉,如果轉(zhuǎn)移到手機(jī)來(lái)接收和傳遞,則需要轉(zhuǎn)換為電磁波的形式满俗,因?yàn)殡姶挪ú拍芨玫卦诳諝膺@種介質(zhì)中傳遞转捕。我們稱這樣的過(guò)程為換能,能量形式的轉(zhuǎn)換唆垃。

編碼之后需要譯碼五芝,作為接收者才能明白信息的內(nèi)容。同樣的辕万,在發(fā)送者這端換能后枢步,接收者那端也要做一次換能。以手機(jī)通信為例渐尿,信息由聲音的振動(dòng)變?yōu)殡姶挪ㄐ盘?hào)發(fā)射出去醉途。接收者的手機(jī)會(huì)把收到的電磁波轉(zhuǎn)換為揚(yáng)聲器的振動(dòng),即聲音信號(hào)砖茸。綜上所述隘擎,完整的信息傳遞過(guò)程,往往需要三種轉(zhuǎn)換同時(shí)進(jìn)行:
1.編碼形式的轉(zhuǎn)換
將信息以一種代碼轉(zhuǎn)為另一種代碼凉夯;

2.信道材料的轉(zhuǎn)換
從一種信道轉(zhuǎn)為另一種信道嵌屎,我們聽(tīng)聲音起碼涉及到三種信道:肌肉組織推正、骨頭和空氣。

3.能量形式的轉(zhuǎn)換
常見(jiàn)的能量形式有:光波宝惰、電磁波植榕、聲波等。如果回顧從信息獲取到行為執(zhí)行的過(guò)程會(huì)發(fā)現(xiàn)尼夺,每個(gè)環(huán)節(jié)過(guò)程其實(shí)都是一次信息的傳遞尊残。比如,信息獲取就是把信息從源載體上傳遞到獲取信息的主體上面淤堵。我們獲取一朵花的顏色和香味寝衫,是把相關(guān)的信息傳遞到感官和大腦。策略轉(zhuǎn)化行為拐邪,是把策略信息經(jīng)由行為傳遞給具體的對(duì)象慰毅。當(dāng)我們?cè)诔床藭r(shí),是把大腦或食譜中的烹飪信息傳遞到食材和佐料上面扎阶。

總結(jié)起來(lái)汹胃,我認(rèn)為信息傳遞的過(guò)程包括兩個(gè)層面:
1.轉(zhuǎn)移Trans-fer
讓信息負(fù)載于具有不同物質(zhì)+能量形式的事物。
2.轉(zhuǎn)換Trans-form
不同編碼形式东臀,code既可以是形象可見(jiàn)的符號(hào)着饥,也可能是抽象的,比如電磁波惰赋、光波等的頻率宰掉。

(七)系統(tǒng)的優(yōu)化
再來(lái)看這張反映信息過(guò)程的圖,從信息獲取到信息轉(zhuǎn)化為知識(shí)赁濒,知識(shí)轉(zhuǎn)化為策略轨奄,再到策略的執(zhí)行和信息傳遞,這也是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)拒炎,我們可以稱之為“信息系統(tǒng)”挪拟。
系統(tǒng)包含三個(gè)要素:1.系統(tǒng)的組成部分(元素、組件等)的數(shù)量枝冀;2.系統(tǒng)的組成部分的種類3.各元素或組件之間的相互關(guān)系

。信息系統(tǒng)的優(yōu)化耘子,包括信息過(guò)程6個(gè)環(huán)節(jié)或者模塊本身的優(yōu)化果漾,也涉及它們之間的聯(lián)系、銜接和互動(dòng)的調(diào)整谷誓。自動(dòng)駕駛汽車擁有自身的一套信息系統(tǒng)绒障,還與其他的信息系統(tǒng)(交通管理、地圖服務(wù)捍歪、衛(wèi)星導(dǎo)航户辱、電信運(yùn)營(yíng)商等)聯(lián)系在一起鸵钝。從系統(tǒng)優(yōu)化的角度,可以發(fā)現(xiàn)自動(dòng)駕駛技術(shù)信息系統(tǒng)的各個(gè)模塊都在“進(jìn)化”庐镐。例如恩商,

  • 信息獲取:各類傳感器(激光雷達(dá)必逆、毫米波雷達(dá)等)
  • 策略生成(知識(shí)轉(zhuǎn)化為策略):這個(gè)主要表現(xiàn)在算法
  • 策略轉(zhuǎn)化為行為:轉(zhuǎn)向控制怠堪、變速器等

系統(tǒng)的優(yōu)化,還包含另外一層意思:系統(tǒng)的組織程度的提升和組織效率的優(yōu)化名眉。一個(gè)系統(tǒng)由多個(gè)元素組成粟矿,不同元素在系統(tǒng)內(nèi)部所處的位置和它們之間相互的關(guān)系,決定了系統(tǒng)的組織程度损拢。如果元素是隨機(jī)地陌粹、缺乏秩序的分布在系統(tǒng)內(nèi)部,那么福压,系統(tǒng)的組織程度最低掏秩。孫中山曾說(shuō)中國(guó)“四萬(wàn)萬(wàn)人”“一盤(pán)散沙”,就是說(shuō)當(dāng)時(shí)(民國(guó)時(shí)期)的中國(guó)民眾缺乏組織隧膏。

系統(tǒng)組成元素從無(wú)序變?yōu)橛行蚧┘ィ馕吨M織程度提高,同時(shí)也是系統(tǒng)的熵值由大變小胞枕。如果用組織程度提高后的系統(tǒng)熵杆煞,減去之前系統(tǒng)所處狀態(tài)的熵,得到是負(fù)熵(小減去大腐泻,等于負(fù)值)决乎。負(fù)熵,代表的就是信息派桩,或者說(shuō)系統(tǒng)的信息量增加了构诚。

公司職場(chǎng)里,職員們要么在各自座位上铆惑,要么在職場(chǎng)里四處走動(dòng)(喝水范嘱、交談、方便等)员魏,突然接到通知丑蛤,全體人員到樓下大廳門口集合,參加社區(qū)組織的消防演習(xí)撕阎。所有人員立即趕往樓下并排列成隊(duì)受裹。這個(gè)時(shí)候,由職員組成的系統(tǒng)就從相對(duì)無(wú)序的狀態(tài),變?yōu)橛幸欢ńM織性的狀態(tài)棉饶。系統(tǒng)從外部引入了新的信息——通知(是一種指令和信號(hào)厦章,自然也是信息)。

當(dāng)下幾種被廣泛實(shí)踐的組織效率提升方式照藻,如:敏捷開(kāi)發(fā)袜啃、精益生產(chǎn)及管理等,在它們的理念和方法里面岩梳,都可看到信息囊骤,特別是信息反饋的作用。

敏捷開(kāi)發(fā):
持續(xù)召開(kāi)每日站會(huì)冀值,團(tuán)隊(duì)成員(產(chǎn)品也物、開(kāi)發(fā)、測(cè)試等)站立開(kāi)會(huì)列疗,時(shí)間限定在15分鐘滑蚯,大家輪流發(fā)言。主要溝通:昨天完成了什么抵栈?今天的計(jì)劃是什么告材?目前遇到了什么障礙等?這樣的會(huì)議形式雖然簡(jiǎn)單古劲,但起到了每日進(jìn)行信息反饋的作用斥赋。前面講到,控制的產(chǎn)生和目標(biāo)達(dá)成離不開(kāi)信息的反饋产艾。在每日站會(huì)中疤剑,每個(gè)成員的行為都會(huì)受到來(lái)自主管和其他成員所反饋信息的影響。

精益生產(chǎn):
在精益生產(chǎn)理念和體系之中闷堡,“看板”是一個(gè)不可或缺的模塊隘膘,它既是精益生產(chǎn)系統(tǒng)中的組成部分(例如,白板杠览、屏幕等形式的看板)弯菊,也是一種管理和效率提升方法。在生產(chǎn)線上踱阿,生產(chǎn)和裝配進(jìn)度管钳、成品差錯(cuò)率、人員出勤情況等信息都會(huì)實(shí)時(shí)地可視化软舌。在這樣一種信息“場(chǎng)”里才漆,一方面重要的信息得到了共享,另一方面葫隙,相關(guān)成員的行為也因此受到影響栽烂。

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如果提高和優(yōu)化一個(gè)系統(tǒng)(企業(yè)躏仇、學(xué)校恋脚、政府機(jī)構(gòu)腺办、社會(huì)組織等)的組織程度和組織效率?簡(jiǎn)單地講糟描,就是調(diào)整或改變系統(tǒng)的組成部分存在的結(jié)構(gòu)和相互關(guān)系怀喉。結(jié)構(gòu)和關(guān)系,不妨理解成為信息的凝集船响。調(diào)整結(jié)構(gòu)躬拢、改變關(guān)系則需要引入新的信息。

四见间、信息觀(D寬度):以信息為“透鏡”看到的“信息”
“對(duì)于一個(gè)拿著錘子的人來(lái)講聊闯,任何東西都像釘子∶姿撸”(To a man with a hammer, everything looks like a nail.)如果把“錘子”換成“透鏡”菱蔬,這句話的意思就會(huì)有本質(zhì)的改變。對(duì)于一個(gè)拿著信息“透鏡”的人來(lái)講史侣,任何事物都是一個(gè)信息系統(tǒng)拴泌。從小到一個(gè)細(xì)胞,達(dá)到整個(gè)人類社會(huì)惊橱,系統(tǒng)不分規(guī)模和大小蚪腐,無(wú)不包含著各自完整的信息系統(tǒng)。

如果我們?cè)噲D拿著信息的透鏡來(lái)觀察和剖析身邊的事物或者現(xiàn)象税朴,會(huì)有一種通透并且覺(jué)得“萬(wàn)物齊一的”感受回季。人及人組成的社會(huì)是一個(gè)信息系統(tǒng),而工具是人的機(jī)能的延伸和外化掉房。所以茧跋,我們很容易觀察和發(fā)現(xiàn)生活中存在的信息系統(tǒng)及其主要模塊的發(fā)展。

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汽車卓囚,作為最常用的交通工具瘾杭,也已經(jīng)從單純的機(jī)械裝置,進(jìn)化為信息系統(tǒng):

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我們以信息的透鏡來(lái)觀照事物哪亿,基本是是把這些系統(tǒng)看作孤立的粥烁。但是真實(shí)的世界里,大大小小的系統(tǒng)不僅是交織在一起蝇棉,而且存在層級(jí)性:科學(xué)——技術(shù)——經(jīng)濟(jì)——社會(huì)讨阻。信息,一方面不斷獨(dú)立和專業(yè)化發(fā)展出信息科學(xué)篡殷、信息技術(shù)以及信息經(jīng)濟(jì)钝吮;另一方面,又與其他領(lǐng)域融合和交叉:
信息科學(xué):
與生物、遺傳奇瘦、地理等發(fā)展出生物信息學(xué)棘催、遺傳信息學(xué)、地理信息學(xué)耳标。信息技術(shù):
信息技術(shù)與其他技術(shù)的融合醇坝,主要包括:交通技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)次坡、航空航天技術(shù)等呼猪。
信息經(jīng)濟(jì):
信息產(chǎn)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)的結(jié)合,例如5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)就與交通砸琅、醫(yī)療宋距、教育等發(fā)生密切關(guān)系。

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科學(xué)症脂、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)(尤其是產(chǎn)業(yè))之間乡革,相互影響、彼此促進(jìn)摊腋,共同推動(dòng)信息社會(huì)的形成沸版。目前,比較明顯的影響是社會(huì)組織結(jié)構(gòu)的變革和進(jìn)化兴蒸。歷史經(jīng)驗(yàn)表明视粮,人類社會(huì)最先進(jìn)的技術(shù)和組織方式往往最先應(yīng)用在軍事和戰(zhàn)爭(zhēng)上面。信息技術(shù)運(yùn)用在武器和軍事中的歷史悠久并且成熟橙凳,而現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)組織形式和戰(zhàn)場(chǎng)指揮-控制結(jié)構(gòu)上蕾殴。例如,美軍近年來(lái)一直在深入研究的“馬賽克戰(zhàn)”(Mosiac War)概念岛啸。

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由于信息技術(shù)的發(fā)展钓觉,以往的殺傷鏈已經(jīng)進(jìn)化為殺傷網(wǎng)。一片“馬賽克”可以理解成為戰(zhàn)場(chǎng)上殺傷網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)坚踩。作為對(duì)手荡灾,你所面對(duì)的不是一枚導(dǎo)彈、一架飛機(jī)瞬铸、一艘潛艇等批幌,而是一張由人員、武器嗓节、信息系統(tǒng)等組成的“網(wǎng)絡(luò)”荧缘。這樣一種“去中心化”的組織方式,也同時(shí)表現(xiàn)在企業(yè)的組織架構(gòu)上拦宣,例如:海爾的“人單合一”組織結(jié)構(gòu)截粗、韓都衣舍的“小組制”等信姓。

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【討論】假如由你親自來(lái)編寫(xiě)一本有關(guān)信息科學(xué)及技術(shù)的教材,你會(huì)如何來(lái)構(gòu)思內(nèi)容绸罗?

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