克劳德·e·香农的出版通信的数学理论在贝尔系统技术杂志1948年7月和10月标志着信息理论的开始,可以认为是“信息时代”的大宪章(一直对1998:2057)。香农的工作进入一个研究领域,是数学的一个重要分支学科和应用科学相关领域的多样性,包括但不限于计算机科学、密码学、哲学、心理学、语言学(功能),统计、工程、物理、生物(尤其是遗传学),和经济学。1但香农可能没有写他的论文没有完成的工作重要的前兆:贝尔实验室的工程师哈里尼奎斯特(1924,1928)拉尔夫·哈特利(1928);数学家约翰·冯·诺依曼(1932)和诺伯特•维纳(1942、1948);2和物理学家路德维希玻耳兹曼(1896 - 98),威拉德·j·吉布斯(1876、1878)和Leo Szilard (1929)。在现代信息理论,这些早期作品仍然扮演重要的角色。最近的研究阐述了在香农最初的见解(一直对1998)或沿着不同路径的算法信息理论概述Gregory j . Chaitin,安德烈谢苗诺夫柯尔莫哥洛夫,雷Solomonoff在1960年代(Chaitin 1987)。
使用的信息理论在文学、文化和媒体理论,是不同的。在这里,大多数研究基于香农的工作。更准确地说,大多数信息理论反思人文和社会科学的依赖通信的数学理论(1963)再版香农的原始论文以及一个解释性的介绍沃伦·韦弗。
作为一个工程师工作贝尔电话实验室,香农理论最重要的是感兴趣的方式使信息的传播更加有效。利用概率理论、统计热力学,香农研究两个因素的影响——一个通道的带宽和信噪比,在信道传输能力。因此,他能够提供至关重要的援助工程师致力于最大化沟通渠道的能力。事实上,香农定理的主要实际使用更高效的通信系统的设计。
香农,毫无疑问,什么是成功最大的交流:接收到的消息必须发送相同的消息。在这个模型中,最后的试金石的复制是交际成功的发送者的意图,和噪声的定义是所有这些“事情,被添加到信号没有目的的信息来源”(香农和韦弗1963:7)。然而,香农发现了一个有趣的关于噪音,被证明是许多相关文献和科学社区。当接收机噪声完全是莫名其妙的,也是最高的信号信息内容的一部分。乍一看,这可能违反直觉,因为人会期望一个更有序,更少的混沌信号传输更多的信息。但香农的观察将成为清楚一旦我们有看他求助于热力学。
令他吃惊的是,香农发现他的定义信息,呈现为一个数学方程,与玻尔兹曼熵的定义,一定程度的障碍或不可用的能量在一个封闭的系统工作。这是有道理的,如果我们遵循香农在考虑消息不是孤立的而是在上下文的范围可能的实际消息的消息已经被选择:“可以肯定的是,这个词信息,通信理论关系不那么多你说,你可以说什么。也就是说,信息是衡量一个人的自由选择当一个选择一个信息”(香农和韦弗1963:8 - 9)。组可能的消息越大,越大的选择自由发送者在选择一个特定的消息,不确定性越大的接收机的特定消息发送方实际上选择,和收到的信息量就越大。在香农的模型中,获得的信息量对应程度的不确定性消除接收机的结束:“这样更大的选择自由,更大的不确定性,更大的信息,携手并进”(香农和韦弗1963:19)。因此,消息是完全可预测的冗余,因此缺乏信息。相反,关于内容的消息接收者是高度不确定的到来之前,传达信息,和一个最大限度地熵的消息(或“信息”),选择最大限度的大量的信息,都是等可能的:
信息熵是衡量,毕竟,自然当我们记住信息,在通信理论中,与选择的自由的数量我们已经在构建消息。因此通信源人能说,就像他也会说它的热力学合奏,“这种情况高度有组织的,它不是以很大程度上的随机性或选择的——也就是说,信息(或熵)很低。”(香农和韦弗1963:13)
现在,由于通信噪声引入一个通道的增加不确定性,使信息更少的可预测的,它也会增加信息。因此,噪声是香农的框架中定义的信号展品最大熵和最大的信息量。因此,它是冗余的反面——一个完全可预测的信号传递没有任何信息。
然而,从工程的角度来看,需要区分有用的和无用的信息,和香农和韦弗很快指出,(大)中包含的信息噪音是没有用的:
出现不确定性,由于选择的自由的发送方是可取的不确定性。不确定性的出现因为错误或因为噪音是不受欢迎的不确定性的影响。可见小丑在哪儿说收到信号的更多信息。一些这方面的信息是虚假的和不受欢迎的,介绍了通过噪音。得到接收信号中的有用信息我们必须减去这个虚假的部分。(香农和韦弗1963:19)
噪音,似乎已成功驱散从通信的数学理论。这并不令人意外,因为,作为一个员工的电话公司,香农感兴趣的是最大限度地减少噪声,以确保高效的传输方式(有用的)信息。被称为“信息理论的基本定理”也证明了这一点:“可以通过噪声信道传输信息在任何速度小于信道容量的任意小概率错误”(灰1965:63)。
然而,快结束的时候他的评注的介绍,香农的合著者,韦弗,密友可能考虑噪声不同。在他的介绍中,韦弗强调,“信息不能混淆有意义”,“语义方面的沟通与工程无关的方面”(香农和韦弗1963:8)。这种排斥通信模型的语义因素已经可见香农提出的第一页(图13.1)5条
(图13.1)香农的通信模型。
没有盒子这个图表解释活动的接收器,和显然,沟通在这个模型的目的是传递信息,以便接收相同的消息发送的消息。但当韦弗转向语义问题在引言的最后一节,他提出的更改香农的模型:
可以想象,作为一个图之外,另一个盒子贴上“语义接收机”工程之间插入接收机(变化信号消息)和目的地。这个语义接收器对象消息第二个解码,它必须匹配的需求这一消息的统计语义特征统计语义能力整体的接收器,或接收器的子集构成影响的观众一个祝愿。(香农和韦弗1963:26)
织布考虑接收者的角色表示转变从一个通信模型,作为发送方的意图意义的唯一来源。此外,他断言消息的语义属性必须调整,在“第二个解码,”接收机的处理能力意义已经限定香农最初的前提,沟通的目的是传播消息本我一致。韦弗进一步远离移动通信模型,该模型是基于意向时,他认为的可能性增加额外的盒子贴上“语义噪音”图:
同样可以想象另一个图中框,插入信息源和发射器,将标记为“语义噪音,”框之前贴上简单的“噪音”现在被贴上“工程噪音。“从这个来源强加到信号的扰动或扭曲意思无意的来源,但逃不掉地影响到目的地。和语义解码的问题必须考虑这个语义噪音。也可以认为原始消息,这样的调整信息意义的总和加语义噪音等于所需的总信息意义的目的地。(香农和韦弗1963:26)织工的建议,扭曲的意义不是由发送者可能不会损害但导致意思收到另一端通信过程的代表与通信模型,基于发送方的意图为交际成功作为唯一的参考点。织布改变香农的模型也重新被驱散的噪音香农的区分有用的和无用的信息(图13.2)。
显然,织布反思噪音和意义提出一个模型的通信工作尽管噪声而不是因为它。不过他的建议,噪声不仅是不可避免的组成任何形式的沟通,但实际上可能是一个重要组成部分所需的消息分配噪声的状态可能有益的元素。与香农的断言噪声是信号最高的信息内容(或最高程度的“信息量”),它形成了一系列的基础重新估算价值的噪音在文学、文化和媒体的理论。
当然,有问题与香农和织布的沟通模式。首先,香农和韦弗的沟通模式是单向传输模型,两个实体之间的只能占沟通。更广泛地了解沟通的通知,例如,话语的概念,甚至斯图亚特·霍尔的编码/解码模型(1980)远远超出它的范围。第二,韦弗的明确区分“语义噪音”和“工程噪音”不能被支持,因为它是以一个严格分离的水平能指(工程噪声影响)和所指(语义噪音的影响)。6的论辩断言的能指和所指的无尽的延期使得这样的区别问题。最后,因为香农和织布的概念是基于假设噪声对应于所有那些已经被添加到信号无意中(香农和韦弗1963:7),他们的模型不允许故意添加的噪声。在文学的分析,特别是某些类型的现代主义文学,需要扩大香农,韦弗噪声包括文本的理解扭曲和破碎,我们,作为读者,目的倾向于认为作家有意识地使用它们和艺术effect.7
图13.2香农的通信模型与韦弗提议的改变
尽管有这些限制,香农和韦弗通信的数学理论对控制论和系统有着深远的影响。对于他们以后的发展,然而,这些学科放弃老传输的通信模型,描述了信息交换的过程或认知结构发生在几个等级不同的水平在高度复杂的系统,如电脑、人体和社会。除了这些进一步发展,香农和织布定理本身有很强的对人文和社会科学的影响。在下面,我们将他们的一些草图最突出的用途,特别强调理论和文学反思噪音。
Hayles(1987)比较香农和罗兰·韦弗的沟通模式巴特作为开发的S / Z。从科学和文学的假设是同构的表现一个共享的文化(Hayles 1987: 119 - 20), Hayles对比不同的“经济解释”在香农和巴特。论者指出,噪音都包含一个盈余的信息。虽然香农的工作是嵌入在capitalistscientific经济需求减少很多的一些噪音并试图静音设计它是无用的,8巴特的工作是嵌入在一个文学经济需求的扩张数很多,在效用值嬉闹,庆祝噪音。因此,“与完全不同的值时,也出现了类似的概念嵌入不同的经济体”(Hayles 1987: 131)。Hayles的观察也适用于许多使用信息理论已经在文学,文化,和媒体理论。这尤其的反思创新和颠覆性的潜在的噪音。
米歇尔serre
例如,米歇尔serre,在这种寄生虫,《创世纪》,和各种各样的文章,用勒寄生虫-信息化技术法国“噪音”的图排除第三,即。物与人,所有这些二元论思维寻求排除:
科学不一定是一种秩序的一个或多个和噪声不一定是非理性的。这可能是这种情况,但并非总是如此。这些部门划定的成套的空间噪声,这些二分法的冲突超支噪声,简单和天真,重复,渴望统治的策略。考虑双是准备一些危险的武器,箭头,飞镖,相吻合,即空间和杀死。想通过否定是不去想。二元论试图启动一个喧闹寻找噪音,制造噪音,它与死亡。它将死,它维护死亡。死亡的寄生虫,有人说,没有看到一个寄生虫处死只有更强的寄生虫。(serre 1997: 131)
它符合这些观察雅克阿塔利,在噪声:音乐的政治经济,冠军的即兴测深实践他所谓的“成分”:“征服制造噪音的权利,换句话说,创建自己的代码和工作,没有广告的目标提前”(Attali 1985: 132)。领袖,这种做法是先知;他们预示着“强大的subversion的出现,导致一个全新组织从未理论”(Attali 1985: 6)。
在文化的噪音:文学文本在一个信息的世界,威廉·r·保尔森利用serre的工作、信息理论和理论生物学,以及俄罗斯和比利时的形式主义反思文学的功能在一个结构化的世界日益在生产、流通、交换机器可读,清晰的信息。承认文学的边缘在信息时代,保尔森认为,文学的社会功能今天可能最好被描述为“文化”的声音:
文学不是也不会再是文化的中心,如果它确实是。没有使用宣布或揭穿其中心位置。文学是文化的噪音,富人和不确定的保证金,消息被发送,不要返回相同的,不像任何发射接收信号。保尔森(1988:180)
弗里德里希·a .难应付的
其他用途的信息理论可以追溯到人文和社会科学弗里德里希·a .难应付的的媒体考古学,从假设“媒体决定我们情况”(1999年难应付的:xxxix),发现其最有影响力的表达在两个麻烦的主要书籍,话语网络1800/1900和留声机、电影、打字机。难应付的“informational-theoretical唯物主义”是由许多其他德国媒体理论家共享——媒体所谓的“柏林学派”理论——其中Bernhard Dotzler,沃尔夫冈•恩斯特,Bernhard Siegert的继电器:文学作为一个时代的邮政系统(1999)是一个最吸引人的书出来的传统。之前难应付的,马克斯浓密冰就职一个德国的传统技术,媒体为中心的理论,“斯图加特学校。“浓密冰信息美学认为选择行为是最基本的艺术和数学之间的联系,特别感兴趣的有序和复杂的相互作用的艺术品。
到目前为止,我们已经画的基本假设香农通信的理论和它的一些使用在文学、文化、和媒体理论。关于信息理论和文学的十字路口,有,然而,第二个途径探索,如果只有非常简单:信息理论在文学想象的影响。许多作家都画在信息理论:约瑟夫•海勒在发生了一件事(1974),威廉·吉布森在《神经漫游者》(1984),唐·德里罗在白噪声(1985),大卫•福斯特•华莱士在系统的扫帚(1987),理查德•鲍威尔在黄金的变化(1991),在雪尼尔。斯蒂芬森崩溃(1992)和Cryptonomicon(1999),和格雷格•贝尔在死:死后生活的一部小说…(2004),等等,不一而足。然而,托马斯·品钦的很多49的哭泣(1966)仍然是最突出的例子,这样的文字,和本章的剩余部分将讨论小说作为一个典型案例。
就像早些时候作家等h·g·威尔斯在时间机器(1895)和亨利•亚当斯在亨利·亚当斯的教育(1907/1918),品钦利用热力学熵的概念画一个悲观的地球走向热死,即。,渐进但完整的能量耗散预测的19世纪物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹,他认为是世界上一个封闭热力学系统的不可逆熵的增加由热力学第二定律假设(弗里兹1997:99 - 105)。但在品钦的虚构的世界中,热力学熵的熵是抵消了第二个类型:信息熵。虽然冯亥姆霍兹和亨利·亚当斯的热力学世界只知道熵是能量耗散,香农信息世界和品钦已经学会区分两种类型的熵与内涵。
在品钦的小说,信息熵和热力学熵之间的相遇是在一台机器由约翰Nefastis。Nefastis声称他设备反转的过程熵的增加,从而驳斥了热力学第二定律。因此,Nefastis机器会让詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的思想实验成真:魔鬼的想法整理较慢,并加快分子在一个封闭的系统可能停止的退化和产生一个永动机。Nefastis的装置需要一个心理,谁能与麦克斯韦妖:“
沟通是关键,”Nefastis叫道。“魔鬼他的数据传递到敏感,敏感必须回复。还有数不清的分子的盒子。每一个恶魔收集数据。在某个深度心理层面上他必须完成。敏感必须得到惊人的能量,和反馈类似相同的数量的信息。继续骑车。”(品钦1966:72 - 73)
在Nefastis的计划,一个一个敏感和恶魔之间的信息交换可以发动一场对抗热力学熵的增加。而品钦强制类型转换的可行性Nefastis装置成疑问,热力学熵和信息之间的竞争在上演了大范围的品钦的小说。南加州文化惯性的描绘在故事的开始,它的“不变的灰色病”(品钦1966:14),对应于一个状态接近热力学平衡或最大熵的系统已经到了一个几乎完全停滞。但在小说《运动对熵的退化是反击重复注射的信息熵或噪声进入系统:偏执的“厚吉他声音发抖的洪流”(25),神秘的消息传递的地下被邮件发送系统1960年代,通信网络更广泛的反主流文化。热力学熵和信息之间的斗争的结果结束优柔寡断地品钦的小说,但在其举办的战斗,很多49的哭泣是一个强大的纪念碑的能量融合的文学和科学可以释放。什么使品钦的小说,不过,不仅是其谈判的信息和噪声在情节层面,而且其顽固的文学形式——它支离破碎的情节结构,多个不确定性、复杂系统的互文性引用,和拒绝叙事关闭——挑战约定俗成的语言使用,因此注入噪声系统的文化交流。
参考:克拉克,布鲁斯,曼罗西尼。文学和科学的劳特利奇的同伴。伦敦:劳特利奇,2012年。打印。
笔记
1看,然而,Hayles的另一个账户,英国传统在信息理论(54-57 Hayles 1999: 18 - 19日,63年)由唐纳德·m·麦凯的结构信息模型——与香农的概率模型,考虑了意义(麦凯1969)。除了香农,麦基诺伯特·维纳,第四个竞争者“信息论之父”的称号将丹尼斯·伽柏(1946),现在作为全息术的发明者。
2因此,的影响并不仅仅从香农维纳控制论(因此从信息理论)也在相反的方向。
4因此卢西亚诺Floridi建议Shannonian信息理论可能更准确地标记为“数据通信的数学理论”(Floridi 2004: 52)。
5在人类口头沟通,信息来源对应于说话者的大脑;发射机装置物理演讲(声带,口腔、舌头,等等),这将消息转换为一个编码信号通过通信信道发送(空气);接收到听者的耳朵;听者的大脑的目的地。
6工程噪音,然而,不仅能指对应也写作工具,它存在(例如,一个有缺陷的键盘)。
7这并不等于说,文学文本的意义可以等同于作者的意图。还请注意,它至少是有争议的香农的意向性的概念在多大程度上对应的文学评论家。但是我们可能从早些时候的意图谬误批评,意向性问题困扰着任何利用信息理论在文学研究。
8参见海姆(1993),地处信息论和控制论的开端军工背景。
克劳德·e·香农
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