一、信息量
1、信息
信息是被传递或交流的一组语言，文字或图象所蕴涵的内容；
（1）信息同能量一样，是人类赖以生存的基本要素；
（2）信息不能独立存在，必须以相互联系为先提，必须和接收者以及他所要达到的目的相联系；
（3）信息来源于物质，但又不是物质本身，信息，物质，能量既不可分割又有质的区别；物质具有结构，结构又表征或包含信息，所以信息是物质的普遍属性，同质量，能量动量一样。
（4）信息可以复制，散布，信息在传输中会发生损失，理想情况属保真。
信息论研究的不是信息的具体内容，是研究信息的数量以及信息的转换，贮存，传输所遵循的规律。
2、信息量
一切信息都是反映观察事物所获得的知识，而知识总是和被观察事件发生的不肯定度相联系，如果被观察事件是确定的，预先知道的，那就无信息可言。
一个人对外界事物，环境缺乏必要知识，往往表现为对处理和研究的对象，环境有某种不确定性就可以减少或消除，因而增加信息的效应就是减少关于情况的不确定性；
现代信息论的创始人香农，摆脱了具体语言和符号系统的限制，撇开了事件发生的时间，地点，内容以及人们的情感及人们对事件的反应，而只顾及事件发生的状态数目及每种状态发生的可能性，这就使信息度量具有普遍性和实用性。
信息可以用它所排除的不确定性来度量。
信息量单位： 从事物两种等几率的可能性中做出判断所需要的信息叫做1比特
1比特=
从N种等概率事物中作出判断所需要的信息量为
假定有一事件可能有N种结果，每种结果出现的概率为 ,其信息量为
当终态还存在不确定性时（状态不是唯一的），信息量为
其中 ， 为可能的始态和末态数目。
例题1： 某6层楼房每层8个房间，编号为11-18，21-28…，61-68。某人询问楼里的人员主任办公室在哪儿？以下是不同人员提供的三个信息：“办公室在53号房间”“办公室在5层楼”“办公室在第3间”。试问其信息量各为多少？ 答案>> 二、信息熵
1、信息熵
热力学熵表示宏观态的分子状态的无序程度
S=klnN
其中N表示宏观态所包含的微观态数目。
信息熵S 表征事物的不确定程度，I就是解除这种不确定性的信息量，两者在数值上相等，有
根据 ，若几个状态出现概率相等1/N=P则
若各状态存在概率P 不等 ，则
2、信息量与热力学熵
使系统从具有N个等概率状态变为具有M个等概率状态所必须获得的信息量为
系统热力学熵减小量为
因此
信息量实质是负熵。信息熵表示事物运动状态的不肯定度，而信息量所表示的是体系的有序度，组织结构程度，复杂性，特异性或进化发展程度，是熵的对立面。熵就是一个系统失去了的信息的量度 三、信息热力学
1、热力学系统与通讯系统
离开冷源，无法传热和做功，冷源作用是提供信息，以控制热能转移的方向。热力学传热过程中可以看作为一个通讯过程。
2、热和功
（1）热量是不带有信息的能量形式—热传递，是不带信息的能量传递方式；
（2）功是一种有规则的形式，能量以功的形式传递可以受到控制管理—做功是带有信息的能量传递方式。
3、束缚能和自由能
能量的传递和转化必须有信息的控制才能进行。如无温差的两物体虽有热能，但外界不对它做功即不提供信息，热传递不可能进行；有温差时，冷源向热源提供信息，达到热平衡时不再有可利用的信息，能量将无法传递。
束缚能：因缺乏信息而无法传递和转化的能量。
内能=自由能+束缚能
4、可逆过程与不可逆过程
可逆过程实质是不损失信息的过程，不可逆过程实质是损失信息的过程。
5、热力学第二定律的信息论表述方式。
以开尔文叙述为例：离开冷源，热量不可能自动的由高温物体变为对外做功。
第二定律信息论表述：任何自动进行的热力学过程总是损失信息的。即如果不从外界得到新的信息，那么对信息所进行的操作和变换不可能使信息量增加。
克氏表述：热自动从高到低，整个系统信息量降低（结构性、层次性降低），靠外界做功（提供信息），可加大温差，使层次性更鲜明，信息量增加 。 四、重新认识熵
除了对熵的概念最初具有的认识外，结合前边对补充内容的学习，可引申出新的内容。
1、熵是能量在空间分布均匀性的量度。
能量分布不均匀性越大，能量做功效率越高，熵值越小。
2、熵是不可利用能（束缚能）多少的度量。
其中 为束缚能。
3、熵产生 是过程不可逆的量度。
又称熵产生， 称熵流，反映耗散过程不可逆性的强弱。
4、熵是系统失去信息多少的量度，信息量实质是负熵。
 ，因不可逆过程而失去信息
 ，获得信息，但不能自动须靠外界提供
5、信息量与热力学熵之间满足关系
总体总结：生物体是不断同外界产生物质流、能量流和信息流的复杂系统。 | 
