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随着信息时代的到来，对于信息的一些相关问题越来越引起人们的兴趣。说起“信号”、“信息”“知识”这些技术名词对一般人来说似乎很专业，很神秘。其实，随着生命体的产生，信息活动早已在地球上进行着。自然界中，小到一只细菌，大到各种到处活动的动物，甚至不能到处移动的植物，都在随时随地地进行着信息接收和分析，并且可以根据这些信息采取适当的反应。但是只有人类可以主动地改进信息处理能力，并且通过社会交流成功地实现了知识的积累。文明发展使得信息和知识成为社会发展的基本生产要素之一，人类对信息和知识的作用越来越重视。下面根据自己对有关的问题的理解，作出一些简单的介绍。我们将以比较普通的语言来介绍一点有关“信号、信息、信息处理和知识”等有关的一点基本知识。 1、什么是信息 任何在在自然界能够生存的生命体都必需与周围的环境进行能量交换。生命体通过从外界吸收能量来对抗自然界的熵增趋势（被人类称为热力学第二定律的自然规律），达到维持机体内部的有序的组织结构和生命活动（这种依靠与外界的能量交换来完成低熵的有序结构和运行的系统称为耗散结构，生物体就是一种物理上的耗散结构。）。为了有效地进行这个能量交换，维持生命活动，生命体必须与外界环境协调运动。而生命体与外界协调的基本运动方式就是获取环境信息并且采取相应的反应，如果反应适当生命体就会与环境协调发展，生命体能够正常生存；而如果接收错误的信息（或者丢失信息）导致错误的反应，则可能带来对生命体的危害，甚至可能毁灭生命体的正常运行，被熵增趋势改变成为非生命体——死亡。 所以，从外界获取正确信息是生命体能够正常生存的必要基本条件之一。从外界获取信息是所有有机生命体在自然中活动的必需的能力，也是生命体不断进化的能力之一。通过亿万年的进化，各种生命体，特别是比较复杂的动物（更不用说人类）都具有了通过各种信号（光，声音，气味，温度，……等等）从周围环境获取充分信息的能力。 （1）、信息是与物质、能量一样的宇宙构成要素： 物质、能量和信息是人类所认识的宇宙的三大基本特性。其中信息的获得是需要能量来传递的，但是信息是包含在能量的变化中而不是能量本身。信息的本质是变化（运动、信号），而与能量的大小和性质没有直接的关系。关于“信息”的比较抽象的概念可以描述为：“信息是物质和能量运动的反映”。 自然界的物质在运动过程中会发出各种信号（能量变化的传播），生命体就是通过接收这些信号来获取信息的。在信号被生命体接收之前它仅仅是一种能量波动的自然现象。而被生命体接收，并且在生命体处理以后才产生出信息。所以信息应该是一种意识活动的产物。没有被意识接收处理之前，信号就是一种和物质和能量运动一样的自然现象。信息仅仅是信号中隐含的特性，而生命体从信号中获取的也仅仅是生命运动所需要的那些内容（信息）。比如当一个地面震动信号传播开来，有的生物可能仅仅感到晃动；有些动物可能根据经验觉得危险来了，快跑（什么倒塌了？地震要来了？）；有些人感觉到了，觉得奇怪。（是不是山崩塌了？）；而地震学家，可能通过仪器测量出振动的大小，从而可以进一步分析更多的信息。所以同样一个信号不同的接收者可以从中得到不同的信息。 各种生物通过这些信号获取所需要的信息的能力是非常惊人的。生命体把接受到的信号转换成为身体的神经系统（包括脑系统）能够处理的神经信号。其中信号所包含的对生命体活动需要的信息会被非常有效地提取，以便生命体采取相应地反应来应对外界的各种情况。这个信息处理能力是经过亿万年进化而形成的，它的信息处理过程如此高效，更不用说人类自己的这套体内信息处理系统的工作能力更是无比精致、高效。这些生命体的信息处理工作过程对人类来说是如此的深奥，以至于人们不得不把它归功于造物主的神奇力量。 光是自然界最普遍，信息量最大的一种信号。所以几乎从靠阳光获取能量的植物，最简单的一些单细胞生物到能够四处活动的动物绝大多数都可以通过光信号获取信息。植物可以通过接收阳光的入射方向信息来调整枝叶的角度以吸收更多的阳光能量；简单的单细胞生物都可以接受光信息，以完成趋光运动；各种动物能够通过复杂的眼系统接收光信号，并且通过一套极其复杂的神经系统（包括大脑）来提取和处理其中的信息，完成复杂的对应动作。另外各种动、植物还可以通过其他各种信号，如声音（包括超声波）、气味、震动等，来感受周围的信息。 人类作为一种在自然界有生命的最高级的集合体，也必需进行维持生命的新陈代谢和繁殖等生命活动。而生命活动能够正常进行的一个重要条件就是获取周围环境的信息，以适应外部世界的变化。在人类的生命活动中，可以通过身体的一些信息接收和处理器官来进行信息的接受工作。人体的五官（眼、耳、鼻、口、舌）是接受外部信息的主要器官，也就是说人类通过光、声、味等信号从外界接受信息。其中光和声音信号是最重要的信息接收方式。所以人类在利用信息的时候，最终的信息表达形式通常是人类能够直接接受的声音、图形（包括文字）形式的信号。 |
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