更新时间:2023-12-20 22:45
语义信息是信息的表现形式之一,指能够消除事物不确定性的有一定意义的信息。对信息接受者来说,信息可表现为语法信息、语义信息和语用信息三个层次。语义信息可以借助自然语言去领会和解释。只有人类社会的信息才包含语义信息。凡科学信息都属于语义信息。由于个人在知识水平和认识能力方面有差异,因此,对语义信息的理解往往带有较强的主观色彩。不同的人从同一语法信息中所得到的语义信息和语用信息明显不同。
所以语义信息也就是日常语言所说的信息,它不仅包括语言提供的信息, 比如天气预报,命题或描述语句, 预言, 科学理论......提供的信息, 也包括温度表,天平,秤, GPS,数学公式,交通指示牌, 疾病症状, 化验数据, 图片,视频......提供的信息。和Shannon信息论中的信息概念相比,(1)语义信息和信号(message)的含义及知识有关, 而Shannon信息和信号含义或知识无关; (2)语义信息可以包含在单个信号(message)和命题中, 而Shannon信息只能存在于一连串信号中, 我们只能通过统计得到平均信息。
语义信息问题广泛存在, 优化语义通信意义重大。然而,国际工程师协会权威信息论杂志IEEE IT 在很长时间里拒斥语义信息的研究。理由是Shannon说过,它的信息论不涉及语义方面。 但是这并不意味信息论不需要研究语义信息。其实Shannon 信息论中的失真问题就是语义信息问题,由于缺少语义信息标准,失真就只能用距离定义,这完全是主观任意的, 不是一个好的标准。因为数据压缩需要用到Kolmagorvov的复杂性理论, 而用Kolmagorvov的复杂性定义信息就涉及语义, 所以IEEE IT近年来也发表过了一些通过Kolmagorvov的复杂性捎带语义信息的文章。
语义信息研究, 即如何度量语义信息的研究,最早可以追溯到Weaver,Bar-Hillel and Carnap, Popper等人。 关于这个研究存在两种倾向, 一种是在Shannon信息论的基础上改进(如鲁晨光的研究), 另一种是另起炉灶(如Floridi的研究)。哪一种合理, 要看所得到的信息公式是否合理, 是否具有解释力。理论的竞争和发展正在继续。
[1] Hartley R V L. Transmission of information, Bell System Technical Journal,7 (1928),535
[2] Shannon C E. A mathematical theory of communication,Bell System Technical Journal,27 (1948),379—429,623—656
[3]〔美〕威弗尔. 通讯的数学理论的新发展,系统论控制论信息论经典文献选编,求实出版社,1989,612—636 [4] Bar-Hillel Y. and Carnap,R. An outline of a theory of semantic information,Tech. Rep. No. 247,Research Lab. of Electronics,MIT,1952
[5]〔英〕波普尔,付季重等译. 猜想和反驳——科学知识的增长,上海译文出版社,1986
[6] Kullback S. Information and Statistics,John Wiley & Sons Inc.,New York,1959
[7] Brillouin L. Science and Information Theory,Academic Press,New York,1962
[8] Zadeh L A. Probability measures of fuzzy events,Journal of mathematical Analyses and Applications 23 (1968),421—427
[9] Gottinger H W. Lecture notes on concepts and Measures of information,In 'Information Theory: New trends and Open Problems', G. Longo eds.,Springer Verlag,CISM(1975)
[10] Higashi M and Klir G. Measures of uncertainty and information based on possibility distributions, Internat. J. Generral Systems 9 (1982),43—58 [11] 吴伟陵. 广义信息源与广义熵,北京邮电学院学报 29 (1982),41
[12] 钟义信. 信息科学原理,福建人民出版社,1988
[13] 鲁晨光.广义信息论, 中国科大出版社和台湾儒林出版社出版, 1993, see[1]
[14] Lu C.G. (鲁晨光), A generalization of Shannon's information theory, Int. J. of General Systems, 28: (6) 453-490 1999, see [2]
[15] Floridi, L., Semantic Conceptions of Information, in Stanford Encyclopedia of Philosophy, see [3].
[16] Grunwald, Peter and Vitanyi Paul., Shannon Information and Kolmogorov Complexity, 见扩展阅读[4].