理論資訊學（簡體書）

1．1．1物質與信息
物質與信息的關系是一個古老的命題。只不過幾千年來，它一直是以一些特殊的形式（肉體和靈魂、物質和精神、存在和思維的關系問題等）被表達出來的。任何學過哲學課程的人都能背誦：“世界是物質的，物質是運動的；物質第一性，精神第二性；精神是特殊物質，即大腦的功能；物質決定精神，精神對物質具有反作用……”。這些理論是不錯的。但是，它們并不全面。這種不全面的根源來自蘇聯的《聯共（布）黨史》第四章第二節的經典論述，來自于我國翻譯的蘇聯科學院哲學研究所編寫的在1957年出版的《馬克思主義哲學原理》。
我們如何參考神學猜想、哲學思辨的命題，在應用信息學的基礎上，提出一般科學意義上的物質和精神關系的學說呢？在本書中，讀者將會看到，精神現象是人類特有的生命信息現象，而生命信息與非生命信息之間有一致性。對于任何生命系統或仿生系統，其信息子系統都起著調節、控制和決定的作用。例如，一個政黨，思想路線正確了，沒有槍可以有槍，沒有打過仗可以打勝仗，沒有政權可以取得政權。又如，在有些社會主義國家中，執政黨由于思想路線嚴重錯誤，就失去政權、失去軍隊、失去人心、失去工作，集體“下崗”了。1947年，維納提出“信息不是物質”的命題，從此信息作為一個哲學范疇、科學術語以及人們日常工作、生活、學習中的“口頭禪”，日益深入人心、家喻戶曉。可是，我們對它的認識至今還十分膚淺。
到底是物質決定信息，還是信息決定物質？這個問題不大容易給出一個肯定或否定的回答，它就像“雞生蛋、蛋生雞，哪個在先？”的問題一樣。我們大致上可以說，兩種情況都有。物質和信息相互依賴、互相促進；在進化的過程中，它們相輔相成、相得益彰。
1．1．2物理學能量與信息學能量
自維納提出信息不是物質，也不是能量之后，一些學者認為信息是構成宇宙的第三個要素，于是“開發物質、能量、信息三大資源”的說法為全社會廣泛接受。有的學者對此進行理論上的解說：“宇宙萬物皆由物質構成形體，能量引起運動，信息實行控制。”既然信息不是物質，那么事物的運動就分為物質運動和信息運動兩個方面，那么這兩個運動的推動力都可以歸結為物理學的能量嗎？在第3章，我們將清楚地看到，信息是信號和符號的含義，是一種抽象的、邏輯的存在；在第8章，我們將進一步了解，信息是不守恒的，而且DNA和人類文化呈增長的趨勢。那么，信息復制和創生的動力，是物理學的力量，還是另一種抽象的、邏輯的力量呢？
筆者在第4章明確提出“信息能”的概念，把推動事物運動、變化的能量分為物質能和信息能兩種；指出信息能是管理和調節物質能的一種能量，信息能是在物質、物理學的能量、信息之后的第四個要素，提出宇宙構成要素“四元論”的觀點。計算機軟件工程師把他們開發的程序稱為“數據搜索引擎”，在計算機專家的系統結構中專門設有由信息能驅動的“知識推理機”。機器人由硬件系統和軟件系統組成，其聽、看、說、做等功能是由軟件系統決定的。如果不啟動軟件系統，即使它自帶電源，也不會有任何動作。如果一個人飽讀詩書，滿腹經綸，但不會用來解決實際問題，他很可能將一事無成。這些事實說明，對于信息的演變和創生，光有物理學的能量是不夠的，還要程序（算法）的力量；光有信息（知識）也是不夠的，還要有運用知識的力量。正如在物理學中有物質的質量和能量相互轉換的公式一樣，在信息學中有信息和信息能相互轉換的公式。在人類社會中，則是知識和智能之間的相互轉換。
知識和智能之間，既有聯系又有區別。對于一個學生，學習的目的當然是掌握較多的知識，但是更為重要的是運用所學知識，提高利用所學知識分析問題和解決問題的能力。死記硬背的學生可能在考試中能夠得到比較好的分數，但是一進入社會就顯現出高分低能的問題。知識非常豐富的人，并不一定是處理問題能力強的人。人頭腦中已有的知識固然重要，但更為重要的是他的“智能”，即他運用已有的知識和條件繼續創新的能力。所以，與開發信息資源相比，開發智能資源更為重要。無論一個人，一個單位，一個民族，還是一個國家，都應當把開發智能資源放在最為重要的地位。
按照人類對宇宙構成要素從一元、二元到三元、四元的認識逐漸深入的程度，以科學知識的水平為標準，可以把人類社會的發展分為五個歷史時期。
（1）科學史前時期：公元16世紀中葉以前。人類經歷了原始社會、奴隸社會和封建社會，社會的組織結構不斷改變，但是人類關于自然的認識一直較少，原始的自然觀和原始的宗教支配著人們的思想和行為，科學處于萌芽狀態，它孕育在原始的生產技術當中。
（2）物質科學時期：自16世紀中葉至19世紀中葉，歷時300年。物質科學伴隨著歐洲資本主義生產關系從封建社會內部逐漸形成和發展而興起，在當時先進生產力的推動下，真正的以實驗科學面貌出現的物質科學出現在科學的歷史舞臺上。到17世紀末18世紀初，產生和建立了較為完整的經典力學體系，而且初步確立了生理學和化學。這個時期又可以稱為“經典科學”時期。
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