隨著信息時(shí)代的到來(lái)，對(duì)于信息的一些相關(guān)問(wèn)題越來(lái)越引起人們的興趣。說(shuō)起“信號(hào)”、“信息”“知識(shí)”這些技術(shù)名詞對(duì)一般人來(lái)說(shuō)似乎很專(zhuān)業(yè)，很神秘。其實(shí)，隨著生命體的產(chǎn)生，信息活動(dòng)早已在地球上進(jìn)行著。自然界中，小到一只細(xì)菌，大到各種到處活動(dòng)的動(dòng)物，甚至不能到處移動(dòng)的植物，都在隨時(shí)隨地地進(jìn)行著信息接收和分析，并且可以根據(jù)這些信息采取適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。但是只有人類(lèi)可以主動(dòng)地改進(jìn)信息處理能力，并且通過(guò)社會(huì)交流成功地實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的積累。文明發(fā)展使得信息和知識(shí)成為社會(huì)發(fā)展的基本生產(chǎn)要素之一，人類(lèi)對(duì)信息和知識(shí)的作用越來(lái)越重視。下面根據(jù)自己對(duì)有關(guān)的問(wèn)題的理解，作出一些簡(jiǎn)單的介紹。我們將以比較普通的語(yǔ)言來(lái)介紹一點(diǎn)有關(guān)“信號(hào)、信息、信息處理和知識(shí)”等有關(guān)的一點(diǎn)基本知識(shí)。

1、什么是信息

任何在在自然界能夠生存的生命體都必需與周?chē)沫h(huán)境進(jìn)行能量交換。生命體通過(guò)從外界吸收能量來(lái)對(duì)抗自然界的熵增趨勢(shì)（被人類(lèi)稱(chēng)為熱力學(xué)第二定律的自然規(guī)律），達(dá)到維持機(jī)體內(nèi)部的有序的組織結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)（這種依靠與外界的能量交換來(lái)完成低熵的有序結(jié)構(gòu)和運(yùn)行的系統(tǒng)稱(chēng)為耗散結(jié)構(gòu)，生物體就是一種物理上的耗散結(jié)構(gòu)。）。為了有效地進(jìn)行這個(gè)能量交換，維持生命活動(dòng)，生命體必須與外界環(huán)境協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。而生命體與外界協(xié)調(diào)的基本運(yùn)動(dòng)方式就是獲取環(huán)境信息并且采取相應(yīng)的反應(yīng)，如果反應(yīng)適當(dāng)生命體就會(huì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，生命體能夠正常生存；而如果接收錯(cuò)誤的信息（或者丟失信息）導(dǎo)致錯(cuò)誤的反應(yīng)，則可能帶來(lái)對(duì)生命體的危害，甚至可能毀滅生命體的正常運(yùn)行，被熵增趨勢(shì)改變成為非生命體——死亡。

所以，從外界獲取正確信息是生命體能夠正常生存的必要基本條件之一。從外界獲取信息是所有有機(jī)生命體在自然中活動(dòng)的必需的能力，也是生命體不斷進(jìn)化的能力之一。通過(guò)億萬(wàn)年的進(jìn)化，各種生命體，特別是比較復(fù)雜的動(dòng)物（更不用說(shuō)人類(lèi)）都具有了通過(guò)各種信號(hào)（光，聲音，氣味，溫度，……等等）從周?chē)h(huán)境獲取充分信息的能力。

（1）、信息是與物質(zhì)、能量一樣的宇宙構(gòu)成要素：

物質(zhì)、能量和信息是人類(lèi)所認(rèn)識(shí)的宇宙的三大基本特性。其中信息的獲得是需要能量來(lái)傳遞的，但是信息是包含在能量的變化中而不是能量本身。信息的本質(zhì)是變化（運(yùn)動(dòng)、信號(hào)），而與能量的大小和性質(zhì)沒(méi)有直接的關(guān)系。關(guān)于“信息”的比較抽象的概念可以描述為：“信息是物質(zhì)和能量運(yùn)動(dòng)的反映”。

自然界的物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)發(fā)出各種信號(hào)（能量變化的傳播），生命體就是通過(guò)接收這些信號(hào)來(lái)獲取信息的。在信號(hào)被生命體接收之前它僅僅是一種能量波動(dòng)的自然現(xiàn)象。而被生命體接收，并且在生命體處理以后才產(chǎn)生出信息。所以信息應(yīng)該是一種意識(shí)活動(dòng)的產(chǎn)物。沒(méi)有被意識(shí)接收處理之前，信號(hào)就是一種和物質(zhì)和能量運(yùn)動(dòng)一樣的自然現(xiàn)象。信息僅僅是信號(hào)中隱含的特性，而生命體從信號(hào)中獲取的也僅僅是生命運(yùn)動(dòng)所需要的那些內(nèi)容（信息）。比如當(dāng)一個(gè)地面震動(dòng)信號(hào)傳播開(kāi)來(lái)，有的生物可能僅僅感到晃動(dòng)；有些動(dòng)物可能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)覺(jué)得危險(xiǎn)來(lái)了，快跑（什么倒塌了？地震要來(lái)了？）；有些人感覺(jué)到了，覺(jué)得奇怪。（是不是山崩塌了？）；而地震學(xué)家，可能通過(guò)儀器測(cè)量出振動(dòng)的大小，從而可以進(jìn)一步分析更多的信息。所以同樣一個(gè)信號(hào)不同的接收者可以從中得到不同的信息。

各種生物通過(guò)這些信號(hào)獲取所需要的信息的能力是非常驚人的。生命體把接受到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成為身體的神經(jīng)系統(tǒng)（包括腦系統(tǒng)）能夠處理的神經(jīng)信號(hào)。其中信號(hào)所包含的對(duì)生命體活動(dòng)需要的信息會(huì)被非常有效地提取，以便生命體采取相應(yīng)地反應(yīng)來(lái)應(yīng)對(duì)外界的各種情況。這個(gè)信息處理能力是經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年進(jìn)化而形成的，它的信息處理過(guò)程如此高效，更不用說(shuō)人類(lèi)自己的這套體內(nèi)信息處理系統(tǒng)的工作能力更是無(wú)比精致、高效。這些生命體的信息處理工作過(guò)程對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)是如此的深?yuàn)W，以至于人們不得不把它歸功于造物主的神奇力量。

光是自然界最普遍，信息量最大的一種信號(hào)。所以幾乎從靠陽(yáng)光獲取能量的植物，最簡(jiǎn)單的一些單細(xì)胞生物到能夠四處活動(dòng)的動(dòng)物絕大多數(shù)都可以通過(guò)光信號(hào)獲取信息。植物可以通過(guò)接收陽(yáng)光的入射方向信息來(lái)調(diào)整枝葉的角度以吸收更多的陽(yáng)光能量；簡(jiǎn)單的單細(xì)胞生物都可以接受光信息，以完成趨光運(yùn)動(dòng)；各種動(dòng)物能夠通過(guò)復(fù)雜的眼系統(tǒng)接收光信號(hào)，并且通過(guò)一套極其復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)（包括大腦）來(lái)提取和處理其中的信息，完成復(fù)雜的對(duì)應(yīng)動(dòng)作。另外各種動(dòng)、植物還可以通過(guò)其他各種信號(hào)，如聲音（包括超聲波）、氣味、震動(dòng)等，來(lái)感受周?chē)男畔ⅰ?/p>

人類(lèi)作為一種在自然界有生命的最高級(jí)的集合體，也必需進(jìn)行維持生命的新陳代謝和繁殖等生命活動(dòng)。而生命活動(dòng)能夠正常進(jìn)行的一個(gè)重要條件就是獲取周?chē)h(huán)境的信息，以適應(yīng)外部世界的變化。在人類(lèi)的生命活動(dòng)中，可以通過(guò)身體的一些信息接收和處理器官來(lái)進(jìn)行信息的接受工作。人體的五官（眼、耳、鼻、口、舌）是接受外部信息的主要器官，也就是說(shuō)人類(lèi)通過(guò)光、聲、味等信號(hào)從外界接受信息。其中光和聲音信號(hào)是最重要的信息接收方式。所以人類(lèi)在利用信息的時(shí)候，最終的信息表達(dá)形式通常是人類(lèi)能夠直接接受的聲音、圖形（包括文字）形式的信號(hào)。