科學(xué)縱橫談： 信息科學(xué)概要

    信息科學(xué)是指以信息為主要研究對象,，以信息的運動規(guī)律和應(yīng)用方法為主要研究內(nèi)容,，以計算機等技術(shù)為主要研究工具，以擴展人類的信息功能為主要目標的一門新興的綜合性學(xué)科,。信息科學(xué)由信息科學(xué),、控制論、計算機科學(xué),、仿生學(xué),、系統(tǒng)工程與人工智能等學(xué)科互相滲透、互相結(jié)合而形成的,。

    信息科學(xué)是指,，以信息作為主要研究對象、以信息的運動規(guī)律作為主要研究內(nèi)容,、以現(xiàn)代科學(xué)方法論作為主要研究方法,、以擴展人的信息功能（尤其是智力功能）作為主要研究目標的一門科學(xué)。

    信息是一種獨立的研究對象,；是指客觀事物運動的狀態(tài)及狀態(tài)改變的方式,；也是識主體（人）所感受或表述的事物運動的狀態(tài)及狀態(tài)改變的方式。所述事物既可以是外部世界的實在的客體,，也可以是主觀世界的精神現(xiàn)象,；所述運動既可以是物體在空間中的位移,，也可以是事物隨時間的變化，甚至可以是一切意義上的演進變化,；所述運動方式是指事物運動狀態(tài)隨時間和空間的變化而改變的模式和規(guī)律,。

    信息是普遍存在的；信息與物質(zhì)（1）或信息與能量（2）均為既有聯(lián)系又有區(qū)別的不同概念,；從認識論意義上說,，人類要認識事物就必須取得信息，要變革事物也必須取得信息,。

    信息科學(xué)所研究的內(nèi)容包括,，信息的產(chǎn)生過程，即客觀事物對象所產(chǎn)生本體論意義的信息,；信息的提取過程,，即本體論意義的信息轉(zhuǎn)化為第一類認識論意義（感性認識）的信息；信息的再生過程,，即第一類認識論意義的信息轉(zhuǎn)化為第二類認識論意義（理性認識）的信息,；信息的施效或利用過程。所以,，信息科學(xué)要研究信息運動規(guī)律是,，信息產(chǎn)生、信息提取,、信息再生和信息利用的規(guī)律,。

    現(xiàn)在主要的研究課題集中在以下六個方面：信源理論和信息的提取，研究自然信息源和社會信息源,，以及從信息源提取信息的方法和技術(shù),；信息的傳輸、存儲,、檢索,、變換和處理；信號的測量,、分析,、處理和顯示；模式信息處理,，研究對文字,、圖像、聲音等信息的處理,、分類和識別,，研制機器視覺系統(tǒng)和語音識別裝置；知識信息處理,，研究知識的表示,、獲取和利用,，建立具有推理和自動解決問題能力的知識信息處理系統(tǒng)，即專家系統(tǒng),；決策和控制,，在對信息的采集、分析,、處理,、識別和理解的基礎(chǔ)上作出判斷、決策或控制,，從而建立各種控制系統(tǒng),、管理信息系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)。

      信息科學(xué)不僅有獨特的研究對象和全新的研究內(nèi)容,，還形成了一套相當(dāng)完善的科學(xué)方法體系,，稱之為信息科學(xué)方法論。實際上,，在信息科學(xué)的研究范圍內(nèi)，傳統(tǒng)自然科學(xué)方法輪不能充分發(fā)揮效力的原因和現(xiàn)代科學(xué)方法論必然誕生的理由都是十分明顯的,。信息科學(xué)研究的具體對象,，都是信息現(xiàn)象占主導(dǎo)地位的事物，其特征在于,，這類對象一般處于高級運動形式,，諸如生物、人類,、人類社會以及模擬它們的行為的高級機器系統(tǒng),。信息科學(xué)方法主要包括信息方法、功能準則和整體準則,。信息方法是該體系的靈魂,，兩個準則是保證信息方法能夠正確實施的法則。信息方法的基本含義是,，在涉及高級復(fù)雜的事物時,，應(yīng)當(dāng)從信息而不是物質(zhì)和能量的觀點出發(fā)，通過分析事物所包含的信息過程,，揭示它的復(fù)雜運行機制的奧秘,；通過建立適當(dāng)?shù)男畔⒛Ｐ团c合理的技術(shù)手段，模擬或?qū)崿F(xiàn)高級事物的復(fù)雜行為,。所以,，信息方法有信息分析和綜合兩層含義，信息分析解決高級復(fù)雜事物的運行機制的認識問題,；信息綜合解決高級復(fù)雜事物的運行機制的實現(xiàn)問題,。不難發(fā)現(xiàn),，從認識到實現(xiàn)（實踐），貫穿始終,，所以信息方法是科學(xué)方法論體系的靈魂,。

    功能準則的含義是，在利用信息方法來分析或?qū)崿F(xiàn)高級復(fù)雜的信息系統(tǒng)時,，主要應(yīng)當(dāng)著眼于系統(tǒng)的功能,，而不必關(guān)心它們的具體結(jié)構(gòu)；整體準則的含義是,，在利用信息方法來分析或?qū)崿F(xiàn)高級復(fù)雜的信息系統(tǒng)時,，主要應(yīng)當(dāng)著眼于整體功能的優(yōu)化，而不必關(guān)心個別局部功能的最優(yōu),。

    信息科學(xué)的研究目標是擴展人類的智力功能,。隨著信息科學(xué)的不斷深入，人們在提取,、傳遞,、處理、再生,、施用信息等各個方面的內(nèi)在機制將被闡明,，這些就為揭開包括遺傳和思維等在內(nèi)的各種高級復(fù)雜信息過程的奧秘，開辟了光明前景,；另一方面,，人們還將逐漸找到越來越有效的方法，在機器上復(fù)現(xiàn)主體的那些信息過程的機制,，直至在某些方面改進這些機器的工作性能,。其結(jié)果必然要導(dǎo)致大量高級智能信息系統(tǒng)的誕生，以它們的優(yōu)異性能來補充,、增強或擴展人的各種天然信息功能,，即提取信息的功能、傳遞信息的功能,、再生信息的功能,、施用信息的功能，特別是這些功能的綜合,，即智力功能,。

    綜上所述，信息科學(xué)與以往一切傳統(tǒng)科學(xué)不同,，破天荒地把信息推上科學(xué)舞臺,，使它與物質(zhì)和能量三足鼎立，從而擴展了科學(xué)的領(lǐng)域,，改善了科學(xué)的結(jié)構(gòu),，使力量型的科學(xué)發(fā)展成為智慧與力量相結(jié)合的科學(xué),，并以嶄新的思想和方法豐富了科學(xué)的寶庫。