文/杜豆豆
（接上篇）
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那信息是什么？香农说，“信息是不确定性，是出人意料，是困难程度，是熵。”
不确定性就譬如，你写了个字母，下一个字母是什么，这是无法确定的。出人意料的涵义，则是指如果你说了上句别人知道下句，那这句话就是没有信息量的废话，只有出人意料，才表明存在信息。困难程度也同理。至于熵，则是指信息的无序性。
用更浅显的理解表达就是，太简单的都是废话，复杂难懂才叫信息。
香农1948年那篇著名的论文《通信的数学理论》，讲明白的最基本问题，就是：什么是通信？通信传递的不是某种意义，而是复现的信息。通讯模型的组成包括：信源，发送器，信道，接收器，信宿。还有一个干扰因素：噪声。有了概念和模型，任何一种信号，只要能满足模型的条件，都可以采用信息论中的理论来进行研究和分析。
香农给出了计算讯息熵的公式，发明了新的单位比特，使用了度量冗余度的新方法，展示了一种适用于无噪信道的算术编码，得出了一系列惊人的基本结论。比如，被称为香农限的信道容量公式；纠错编码方案的存在。
而且，香农还洞见了真空晶体管存储的力量，他把它称为“固态放大器”。我们不要忘了，香农还曾经研究过基因，他在当时已经意识到了人类基因就是个信息仓库。
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说到这里，另一个伟大人物要登场了，他就是诺伯特 • 维纳。
维纳在他的控制论里说，他要整合通信和控制的研究，研究人类和机器的行为和反应。人类有自主性，机器是被控制的，从输入到输出，会得到反馈。反馈分为正反馈和负反馈。一味正反馈，未必是好事，要有负反馈相平衡，系统才能保持稳定。因此，负反馈是无所不在的。
这样推出的结论是，信息是控制的基础，一切信息传递都是为了控制，而控制有赖于信息反馈来实现。
但假想，如果人类出现神经失调，反馈机制有问题了，控制信号是来自外部还是内部呢？
再往深了想，这个问题就变成了：机器能思考吗？计算机和人类的神经系统到底有什么异同？大脑思考靠的是什么？
维纳说，大脑思考，靠的既不是物质，也不是能量，而是信息。
维纳还在一次学术交流会上提出：想想人类学、心理学、神经学，所有这些科学，尤其是社会科学，说到底都是通信，是信号的传递促成了行为，让人类能够思考。
香农也参加了这次会，并展示了他著名的“老鼠迷宫”，目的就是为了让人们理解，老鼠是可以通过对信息的掌握形成思维模式的。
图灵则提出了“图灵测试”，通过提问判断来说明机器会不会思考的问题。
这样看来，形成心智的基本要素，原来是信息啊。这样的认知革命，使心理学、计算机、哲学、科学等都发生了转向，直接催化了许多社会学科的发展。
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前面，我们提到香农对信息的定义。香农说，信息是熵。
“熵”这个字，我个人理解，有些类似中国的“易”。猛一听很深奥，其实讲的是“变化”。虽然最早是用来描述能量的，但很有点哲学意味。
在热力学上，能量有三条定律：一是能量守恒和转化；二是熵恒增；三是绝对零度不可能达到。
“熵”指的就是能量的不可用程度。若延伸到宇宙，则表明宇宙在能量守恒的同时，其宿命是不断衰竭的，我们最终的结局是熵的最大化状态。
难不成宇宙会走向灭亡吗？这个结论让很多人都陷入了困惑。
好在也有反对的声音，麦克斯韦就是其一。他提出了麦克斯韦方程组，认为分子的运动，是一种无序的状态，从高温到低温的传递，是从有序到无序的变化。无序的状态远多于有序的状态。
他还提出了一个思想实验，设想了一个有限的存在物，可以控制分子的快慢走向，从而让冷的走向热的，让熵降低。这个存在物不遵从普通概率。后来，有人就给这个存在物起了个名字，叫做“麦克斯韦妖”。
麦克斯韦
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如果"妖”成立，那永动机岂不是就可以实现了？不过这个设想，很快就被一位爱因斯坦的学生齐拉特推翻了。因为，信息不是免费的。每处理一个粒子，就是信息跟能量之间的转换，就会增加熵。
熵度量的是一条讯息的不确定程度。香农说，信息是熵；而维纳和香农观点的不同是，信息是负熵。借香农的原话就是：“集合越大，产生的信息越多；而你（维纳）考虑的是，集合越大，不确定性越高时，对于该情况的知识就越少，因而信息也就越少。”
有熵又有妖，两个原理背道而驰，到底 该信哪个呢？“妖”这种小概率事件存在吗？
到20世纪，科学家们在细胞膜的研究中，发现了一种特殊现象：活细胞是通过细胞膜吸收过滤外界物质，并在内部进行加工处理的。这个过滤过程，是可以主动筛选的。
量子物理先驱薛定谔还有进一步的思考，生命是什么？我们按照自己的想法去改造世界；我们生命体的循环代谢，基因繁殖，不都是从无序走向有序的典范吗？
生命体就是负熵，是在从周围环境中汲取秩序，并在体内通过染色体进行存储和延续。
生物学被引入了熵计算，并带来了人们对生命编码的思考。
都是些什么样的思考呢？下次讲。
（未完待续）
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作者简介：杜豆豆，IT从业20余年，曾先后研修英语、计算机、美学和心理学专业。早年创过业，后就职多家全球知名IT外企，现工作于某研究院。书痴一枚，闲时码码字。兼任多家平台签约作者，简书会员合伙人，万卷好书工作室、万卷好书读书会创立人。
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