信息到底是什么？

　　北京邮电大学教授、信息安全中心主任杨义先

　　2016年是克劳德·艾尔伍德·香农诞辰100周年，这位天才的美国科学家提出了信息熵的概念，为信息论和数字通信奠定了基础，被誉为“信息论之父”。不仅如此，他还是数学家、密码学家、计算机专家、人工智能学家……如果没有他，就不会诞生现代的信息技术，他的智慧光芒照耀着信息社会的迅猛发展，不断改变着这个世界。为了纪念这位杰出的科学家，《人民邮电》报特连载北京邮电大学教授、信息安全中心主任杨义先撰写的《香农外传》，带你走进香农的传奇人生。

　　算了，闲话少扯，言归正传，该聊聊他神龛上的那个《信息论》了。

　　伙计，你若问我啥叫“信息”，如何度量信息，如何高效、可靠地传输信息，如何压缩信息？嘿嘿，小菜一碟，老夫上网一搜，马上就可给出完整的答案。

　　可是，在1948年香农发表《通信的数学理论》之前，对这些问题，连上帝都不知道其答案，更甭说世间芸芸众生了。虽然，早在1837年，Morse就发明了有线电报来“传输信息”；1875年，Emile Baudot发明了定长电报编码来规范化“信息的远程传输”；1924年，Nyquist给出了定带宽的电报信道上，无码间干扰的“最大可用信息传输速率”；1928年，Hartley在带限信道中，得到了可靠通信的最大“数据信息传输率”；1939～1942年，Kolmogorov和Wiener发明了最佳线性滤波器，来“清洗信息”；1947年，Kotelnikov发明了相干解调，来从噪音中“提取信息”。但是，人们对“信息”的了解，却始终是一头雾水。

　　香农“温酒斩信息”

　　经过至少100年的“盲人摸象”后，全世界的科学家，面对“信息”这东西，仍然觉得“惚兮恍兮，其中有象；恍兮惚兮，其中有物”。

　　那么，“信息”到底是什么“物”呢？唉，“其之为物，惟恍惟惚”！

　　就算使尽浑身解数，抓条“信息”来测测吧，结果却发现，它具有的只是“无状之状，无物之象，惚恍惚恍”。

　　“信息”呀，求求你，给个面子，让科学家们哪怕只看一眼尊容，总可以了吧！结果，“信息”还是再次“放了人类的鸽子”，只让大家“迎之不见其首，随之不见其尾”！

　　终于，科学家们准备投降了。

　　说时迟，那时快。就在这关键时刻，香农来了！

　　接下来，老夫真不知该咋写了。只好发挥想象力演绎出如下“香农温酒斩信息”的故事来：

　　只见香农，不慌不忙，温热三杯庆功酒，也不急饮，骑着杂耍独轮车，双手悬抛着四个保龄球，“腾腾腾”就出了“中军大帐”。他左手一挥，瞬间那保龄球就化作“数学青龙偃月刀”，只见一个大大的“熵”字，在刀锋旁闪闪发光。他右手紧了紧肚带腰梁，摸了摸本来就没有的胡子。“嘿，还挺光滑的”，这才“嗡嘛呢呗咪”地念了个六字咒语，咔嚓一下，就把独轮车变成了高跷摩托！

　　来到两军阵前，香农对“信息”大吼一声：“鼠辈，休得张狂，少时我定斩你不饶！”

　　“信息”一瞧，心里纳闷儿：怎么突然冲出个杂耍小丑来？也没带多少兵卒呀？怎么回事？“来将通名！”

　　“贝尔实验室数学部香农是也！”

　　“信息”一听，“扑哧”笑了，心想：可见这人类真没招啦，干吗不叫个清华、北大、什么“985”的教授来呢！

　　“速速回营，某家刀下不死无名之鬼！”

　　“信息”这“鬼”字还没落地，香农举起“数学青龙偃月刀”，直奔“信息”而来，急似流星，快如闪电，“刷”的一下，斜肩带背杀向“信息”。好快呀，“信息”再躲，可就来不及！耳边听得“扑哧”一声，脑袋就掉了。于是，“信息容量极限”等一大批核心定理，就被《通信中的数学理论》收入囊中。

　　就这么快，那个“熵”字都还没有认清楚，“信息”就成了刀下鬼。

　　香农得胜回营，再饮那三杯庆功酒，嗨，那酒还温着呢！

　　因《信息论》成为传奇

　　从此，信息变得可度量了；无差错传输信息的极限明确了；信源、信息、信息量、信道、编码、解码、传输、接收和滤波等一系列基本概念，都有了严格的数学描述和定量度量；信息研究总算从粗糙的定性分析阶段，进入到精密的定量阶段了；一门真正的通信学科——《信息论》诞生了！

　　其实香农刚刚完成《信息论》时，并非一片“点赞”声。由于太过于超前，贝尔实验室很多实用派人物，都认为“香农的理论很有趣，但并不怎么能派用场”，因为，当时的真空管电路，显然不能胜任“处理接近香农极限”所需要的复杂编码。伊利诺伊大学著名数学家J· L·Doob，甚至对香农的论文，作出了负面评价；历史学家 WilliamAspray 也指出，香农的概念架构体系“无论如何，还没有发展到可以实用的程度”。

　　事实胜于雄辩！到了20世纪70年代初，随着大规模集成电路的出现，《信息论》得到了全面应用，并已深入到信息的存储、处理、传输等几乎所有领域，由此足显香农的远见卓识。

　　于是，才出现了如今耳熟能详的如潮好评：“香农的影响力无论怎样形容都不过分”、“香农对信息系统的贡献，就像字母的发明者对文学的贡献”、“它对数字通信的奠基作用，等同于《自由大宪章》对于世界宪政的深远意义”、“若干年后，当人们重新回顾时，有些科学发现似乎是那个时代必然会发生的事件，但香农的发现显然不属于此类”……

　　当人们极力吹捧香农，甚至把他当作圈子中的“上帝”来敬仰时，他却再一次选择了急流勇退，甚至数年不参加该领域的学术会议。直到1985年，他突然出现在英格兰布莱顿举行的国际信息理论研讨会上，引起轩然大波，那情形简直就像是牛顿出现在物理学会议上。有些与会的年青学者，甚至都不敢相信自己的眼睛，因为他们真不知道“传说中的香农仍然还活在世上”！

　　哥们儿，这就叫“虽然你已远离江湖多年，但你的神话却仍在江湖流传”！