不确定性在我们的世界里无处不在。我们经常可以看到这样一种怪现象,很多时候专家们对未来各种趋势的预测是错的,这在金融领域尤其常见。如果有心统计一些经济学家们对未来的看法,就会发现它们基本上是对错各一半,这并不是因为他们缺乏专业知识,而是由于不确定性是这个世界的重要特征,以至于我们按照传统的方法,机械论的方法,难以做出准确的预测。
世界的不确定性来自两方面。首先是当我们对这个世界的方方面面了解得越来越细致之后,会发现影响世界的变量其实非常多,已经无法通过简单的办法或者公式算出结果,因此我们宁愿采用一些针对随机事件的方法来处理它们,人为的把他们归为不确定的一类。比如掷色子和预测股市涨跌。不确定性的第二个因素来自客观世界本身,它是宇宙的一个特性。在宏观世界里,行星围绕恒星运动的速度和位置是可以计算的,很准确的,从而可以画出它的运动轨迹。可是在微观世界,电子在围绕原子核做高速运动时,我们不可能同时准确地测出它在某一时刻的位置和运动速度,当然也就不能描绘它的运动轨迹了。科学家们只能用一种密度模型来描述电子的运动,在这个模型里密度大的地方表明电子在那里出现的机会多,反正,这表明电子出现的机会少。
在概率论的基础上,香农博士建立起一套完整的理论,将世界的不确定性和信息联系了起来,这就是信息论。信息论不仅仅是通信的理论,也给了人们一种看待世界的,和处理问题的新思路。香农指出,信息量与不确定性有关,假如我们需要搞清楚一件非常不确定的事,或者我们一无所知的事情,就需要大量的信息。相反,如果我们对某件事已经有了较多的了解,那么不需要太多的信息就能把它搞清楚。所以从这个角度看,可以认为信息量的度量就等于不确定性的多少,这样香农就将熵和信息量联系起来了。他还指出,要想消除系统内的不确定性,就要引入信息。至于要引入多少信息,主要看系统中的不确定性有多大,这种思路成为信息时代做事情的根本方法。
信息时代的方法论,谁掌握了信息,谁就能够获得财富,这就如同在工业时代,谁掌握了资本,谁就能获得财富一样。当然用不确定性这种眼光看待世界,在用信息消除不确定性,不仅能够赚钱,而且能够把很多智能型的问题转换成信息处理的问题,具体说,就是利用信息来消除不确定性的问题。
香农第一定律讲的是,对于信源发出的所有信息设计一种编码,那么编码的平均长度一定大于该信源的信息熵,但同时香农还指出,一定存在一种编码方式,使得编码的平均长度无限接近于它的信息熵。香农第二定律,通俗的讲就是信息的传播速率不可能超过信道的容量。最大熵原理的大意是说,当我们要对未知的世界寻找一个概率模型,使这个模型,应当满足我们所有已经看到的数据,但是对未知的情况不要做任何主观假设。
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