信息哲学初探——信息本体论4
第四章 信息系统的一般模型
为对信息活动进行详尽地讨论，有必要建立信息系统的一般模型。本章在对申农的信息系统模型和西蒙的物理符号系统假设的模型进行具体剖析的基础上，设计了信息创生系统和信息实现系统的一般模型，并由此表明了一般信息系统的多样性和复杂性。
一、作为信息接收系统的申农模型
通讯信息论的创始人申农从通讯的角度建立了一个一般信息系统模型，该模型的具体图示如下：
信源（信息发送端）：产生信息或信息序列之源；
消息：存储和传递信息的方式和手段，如，文稿、信函、数据等，是信息和载体的统一；
信号：适宜消息在信道中传输的形式，是一个实在的物理过程，如电脉冲；
编码器：将消息变换为信号的装置或系统，如电码本、密码本、计算程序等；
信道：传输信息（或消息）的介质、通道或系统，可分为有形信道（如电线、电缆）和无形信道（如电磁波、声波）；
噪声：信道内部或环境对信号的干扰；
译码器：将信号与干扰噪声分离检出，并将信号反变换为消息的装置或系统；
信宿（信息接收端）：接收信源信息或信息序列者。
申农通讯信息系统模型具有两个方面的重大缺陷：
一是该模型未能注意信息系统的一般反馈性机制；
二是该模型描述的还仅仅是信息接收系统。这在一般通讯过程中是够用了，因为通讯的主要目的就是在接收端再现发送端的信息。
然而，信息系统绝非仅仅是信息接收系统这样的一种类型，它还有信息创生系统（通过信息加工创造出新的信息的系统），以及信息实现系统（通过实践将目的性信息转化为客体的结构信息的系统）。
由于存在着上述两大缺陷，尤其是关于第二个方面的缺陷，所以，无论是申农系统模型，还是由此模型派生出来的一系列相关模型，都不能真实而全面地对一般信息活动的过程予以描述。
针对申农模型的缺陷，我们还有必要在引入反馈机理的前提下，去探讨信息创生系统和信息实现系统的一般模式。
二、物理符号系统假设
美国著名的科学家、认知心理学和人工智能的创始人之一西蒙等，从人与机器的智能活动的信息加工活动的角度提出了一个“物理符号系统假设”。他指出：“用“物理符号系统’主要是强调所研究的对象是一个具体的物质系统，如计算机的构造系统、人的神经系统、大脑的神经元等。所谓符号就是模式，任何一个模式，只要它能和其他模式相区别，他就是一个符号。”“符号即可以是物理的符号，也可以是头脑中的抽象的符号，也可以是计算机中的电子运动模式，还可以是头脑中神经元的某种运动方式。”
西蒙认为，一个完整的物理符号系统，即一个能表现出智能活动的系统，起码应该具有下列的6种功能：
1.输入符号：纸、铅笔加上手的运动，可以给白纸输入符号；
2.输出符号：纸本身并不能输出符号，但我们的眼睛可以使之输出，当我们阅读时，文字符号就从纸上输出而进入眼睛了；
3.存储符号；
4.复制符号：认出“心理学”三个字，并把这三个字复制出来，存储在某个地方就是复制符号；
5.建立符号结构：通过找到各种符号之间的关系，在符号系统中形成符号结构；
6.条件性迁移：依赖已掌握的符号而继续完成行为，如果在记忆中已经有了一定的符号系统，再加上外界的输入，就可以继续完成这个活动过程。
其实，“物理符号系统假设”提出的是一个信息创生系统模型，并且，这个信息创生系统是以信息接收、识辨、储存和阐释为前提的。具体说来，在“物理符号系统假设”所列的6种功能中，“输入符号”指的是信息的接受；“存储符号”指的是信息的储存；“复制符号”指的是信息识辨及其储存；“建立符号结构”指的是新信息的创造；“条件性迁移”指的是对掌握信息的进一步的阐释并由此指向导引行为的活动；“输出符号”则与“输入符号”一起又指明了系统的对外开放性。
显然，“物理符号系统假设”模型对于信息加工系统功能的解释还仅仅着眼于信息活动的结果的角度，要全面揭示信息创生系统的一般模式，还有必要不仅从活动的结果方面，而且从活动的过程（加工处理信息的操作环节）方面来予以考察。
三、信息创生系统
信息创生系统是一个通过对已有信息的加工处理而产生出新的信息的系统。这类系统的工作不同于一般信息传递和接收过程中的编码、译码活动。信息创生的着眼点不是要对已有信息的模式、内容进行简单保持、变换、再现或复制，而是要对之进行创新性的改变。根据信息活动的一般特性，信息创生是通过信息复合和重组来实现的，这一过程与对已有信息的重新分解组合、选择、匹配和建构的创造性活动相一致。
可以把一个最简单的信息创生系统看成是一个信息加工器，这一加工器可以依据特定的加工规则和方式对其所获得的信息进行重组，并通过这一重组生产出新的信息。
信息加工器的工作原则可能是决定论式的，也可能是非决定论式的。这里的“非决定论”的含义是在一种特指的意义上使用的，即仅只在非完全性非决定论式的，或称部分非决定论式的意义上使用。
按决定论方式活动的信息加工器的工作原理是机械化式的，对特定的输入信息集Xi的加工只能产生特定的输出信息集Yi，只有当输入信息集改变了的时候，才可能改变输出信息集。可以把现有水平的计算机看作是这样的按照决定论方式工作的信息加工器的例子。
按非决定论方式活动的信息加工器的工作原理是非机械化的，这样的信息加工器具有内在信息处理方式的随机性，这种内随机性的存在导致了信息加工器对特定的输入信息集Xi；（脚码i为一特定数）的加工可能会产生出多种输出信息集YH（脚码H可能是1，2，‧‧‧‧‧，n）中的任一种或任几种。人的思维的信息加工过程就是非决定论式的。
按非决定论方式工作的信息加工器的内随机性的产生是由其内在结构和工作方式的复杂性所决定的。
以人脑的信息加工活动为例，一个复杂的具有内随机性的信息加工器是由诸多信息加工单元（子系统）复合而成的复杂系统，并且任一子系统的工作方式及其先已储有的信息模式都是极多样和极大量的，内随机性的产生就来自这些子系统对其多样的工作方式和储有的多种信息模式的随机选择、变换、匹配、复合和重组性。
图2.4.4标明了一个较为完善的按照非决定论方式工作的信息加工系统的内在结构模式。
一个信息创生系统是一种多重信息加工功能的复合系统。具有内随机性的信息创生系统是由9个功能性子系统通过网络式联结而形成的。
信息接收子系统：它是外部信息的输入端，负责从环境中获取信息，并对之进行再现性的识辨和认知。
信息储存子系统：其功能是将外部接收的信息，以及内部生成的信息储存起来，以备后续之信息加工活动使用。相对于人脑信息储存的功能而言，其储存的信息内容既包括各类感知所获取的感性材料，也包括思维所创造的理性知识成果，还包括处理信息的程序、方式、规则等等。
信息选择子系统：它为各种层次的信息加工活动提供信息筛选、抽取，从而使系统的信息加工活动具有了相应的选择性。
信息编码子系统：它能以系统自身特有的方式对各类信息进行编码，通过编码将对象信息变换为易于为系统所传输、储存和操作加工的形式。相对于人脑的信息加工来说，除一些生理性编码，如电信号、化学信号，特定的突触结构、蛋白质结构、易化通路结构等等之外，还有建立在各类生理性编码之上的意识层面的编码方式，如形象表象、概象模式和抽象语言符号体系
信息阐释子系统：负责对各类编码中的模式或符号所代示的信息内容的破译、解读和表达，以便对所处理的信息进行准确和必要的把握和理解。
信息监控子系统：它能为各类信息加工活动提供普遍的觉醒、注意背景，并能对各类信息加工的方向、方式、速度、质量、过程及结果进行合乎目的性的监督和控制。
信息评价子系统：它能对各类信息内容，编码、阐释的方式，监控的效果，以及各类信息加工活动的过程和结果予以评价。这些评价包括真伪性问题、精粗性（质量性）问题、逻辑性（加工规则、方式的合理性）问题、效用性（价值性）问题等等。
信息建构子系统：它具有对各类选择出的信息进行具体的匹配、复合、重组的功能。这一子系统的工作处于信息创生系统的核心地位。各类创造性的新颖信息正是通过这一信息建构的活动而被创生出来的。当然，不能把这一信息创生活动理解为仅仅是在信息建构子系统的独立工作过程中实现的。信息创生的真实情景是，信息建构子系统的活动必须在其他子系统所提供的一般背景和协同支持的条件下才可能进行。
信息输出子系统：它是对外部环境的信息输出端，负责把系统中之相应信息向系统之外传递。显然，信息输出子系统对外部输出的信息可能是各种各样的、多层级的。它既可以把信息接收子系统所获取的外部信息不加改造地直接又转而输出给环境，也可以把系统自主创生出来的新的信息输出给环境，还可以把各类处于不同层级的加工过程中的信息内容以及信息活动的过程和结果适时输出给环境。这样，无论是通过信息加工所产生的成品信息、半成品信息、原始材料信息，还是信息加工活动本身的状太、过程的信息；无论是现实直接获得的信息，还是在信息储存子系统中已经内化存储着的历史保持着的信息，只要在特定的背景条件下，都可以通过信息输出子系统向系统之外输出。
显然，上面简释的9个子系统的活动是相互协同、支持、互为背景和条件的，无论是哪一层级上的信息加工活动，也无论是哪一个子系统的活动的展开都需要所有的子系统作为一个整体来动作。
图2.4.4中的网络式联结的本意就是要充分显示信息创生系统活动方式的这种整体性、综合性和复杂性。而信息创生系统所呈现出的内在随机性特征，则正是由于它的诸多子系统间协同动作，以及内部储存信息的选择匹配、建构处理上的内容和方式上的可能的普遍具体差异性所造成的。
四、信息实现系统
信息实现系统是一种具有目的性的行为系统。这类系统中的最好的例子便是人的实践行为系统。相对于人来说，信息实现系统是指通过人的实践活动将人所创造的目的性信息转化为客体的结构信息的系统。要理解这一信息实现系统，首先有必要从信息活动的角度对实践活动的本质做出相应的解释。
实践唯物主义者们坚持说，人的实践活动具有世界本体意义的纯物质性活动的性质，并主张把它完全归结到“客观实在”的范畴之中。实践唯物主义的这一观点的最大困难在于无法解释实践活动中的目的指向性。
参见肖前主编《马克思主义哲学原理》（上册），北京，中国人民大学出版社，1994年版，第88~91页。该书这样写道：“马克思主义哲学经典作家关于物质概念的基本思想是，物质是标志客观实在的哲学范畴，是对一切可以从感觉上感知的事物的共同本质的抽象，因而它既包括一切可以从感觉上感知的自然事物，也包括可以从感觉上感知的人的感性活动即实践活动；这种客观实在独立于我们的精神而存在，为我们的精神所反映。”
在这段话中，不仅将人的实践活动归结为客观实在的观点是难以成立的，而且由此段话所可能推出的另一个观点则仍然是站不住脚的。
这一观点便是：人类的感觉尚无法感知的那些自然事物则不一定是客观实在的，如，暗物质、不可视物质等。
我们知道，实践活动是人之有目的的自由自主的改造世界的活动，实践活动的起点不是客观对象本身的运动，而是人的主观意志的设计。
这一设计首先是指要实现的目的，其次是指为实现此目的而设定的计划。这些目的、计划都属于主观精神的创造，而并不直接就是客观的物质活动。为实现目的，为实施计划，这才有了对改造对象的选择，对作用于被改造对象的手段和方式的选择等等，之后才可能进人对对象实施改造的过程，以及获得改造的结果（使对象符合人之目的的设计）。
可见，目的指向性是实践活动中之最为本质的规定方面。当然，展开着的实践过程及其结果本身同时又具有可感的物质性活动的特点，但是，却不能由此结论说，实践能纯粹独立于人之意识而存在，不以人之意志为转移。实践在本质上是一种人的精神活动控制下的，为实现目的的设计而展开着的活动。
目的、计划的设计不同，实践活动展开的方式和所可能达到的结果也会有所差异。当然，这并不意味着目的和计划可以任意地左右客观对象的本性，而只是强调只要目的、计划是合乎对象本性的，人们就会通过计划的实施把对象改造成目的设计的样子。在这里，实践活动与一般的物质性活动的区别恰恰在于它是由人的精神活动设计的和控制的。
就此而论，把实践活动完全归结为物质活动的观点，显然是难以成立的。这是将人的目的性行为降低到动物的本能行为的层面、降低到一般物活动的层面来予以理解，同理，这是将人降低为动物、降低为一般物。
从信息活动的角度来看，实践活动中的目的性、计划性都首先是一种主体创造的再生信息，而被改造的对象的改变并不是物质量上的多些或少些的变化，而主要是组构方式，即信息结构的变化。
我在一些相关的论著中，曾对实践活动的信息意义进行过较详细的论述，本书第四编第一章中我还将对此问题进一步予以讨论，在此仅将我所持的一些基本观点予以表述。
人的实践活动与一般的物质运动活动有着质的差别。实践过程首先是从人的主体目的性开始的，在实践的物质运动过程未曾展开之前，人们要制造的产品形象，人们为制造此产品而选择的手段、方式，所拟定的计划都已作为概象或符号的信息在人的意识中被设定好了，这就是主体在实践之前所拟定好的目的性、计划性信息。
这种认识中的主体创造的再生信息要求主体发出行为启动的指令信息，通过人的神经激发人的运动器官行动起来，操作选择好的工具，作用于选择好的客体对象。在这一实践的系列过程中，主体信息一直起着规定实践的方向、设计实践的程序和方式、选择实践的手段、工具和对象、控制实践的进度、程度的作用，主体外化出来的信息是贯穿这一全过程的主线通过这一过程，主体的目的性信息最终在客体中得以实现，改变了客体的结构和状态，使之成为符合人的目的设计的产品（物质产品、精神产品）。
无论从实践的开始（目的、计划的设定）、实践的过程（主体器官的运动、对工具的选择和操作、对对象的选择和加工改造），还是从实践的结果（对象的被改造）来看，都具有信息活动的意义，而实践活动本身要完成的也只不过是把主体认识中的目的性信息转化为客体的结构信息，这一过程的完成又直接依赖着主体认识中为完成这一过程所设计的计划性信息的实施。
这样，我们便可以从信息活动的角度对实践做出如下一个一般性的规定：实践是一个主体信息在客体中实现的过程，主体创造的一种信息（目的性）通过主体创造的另一种信息（计划性）实施的中介潜人客体，化为客体的特定信息结构被生产出来了。
根据我们对实践的信息活动意义的规定，我们可以用图2.4.5来形象地表示信息实现系统的一般模式。关于“工具1→工具2‧‧‧‧‧→工具n”的设计考虑了主客体间的可能的多级工具中介的情况，而“结构信息改变”的环节用虚箭头表示则是要指明可能存在的目的信息实现的不完全性或扭曲性等情况。
信息哲学 —— 邬焜
