信息與復雜性的關(guān)系
武夷山
JASIST雜志2015年11月號（網(wǎng)上優(yōu)先出版）發(fā)表倫敦城市大學(xué)情報學(xué)中心David Bawden 和 Lyn Robinson夫婦的文章，“Waiting for Carnot”: Information and Complexity（“等待卡諾”：信息與復雜性），原文見(jiàn)http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/asi.23535/pdf。
據文章里面介紹，Mitchell, M.在2009年發(fā)表的著(zhù)作 Complexity: A guided tour（ New York: Oxford University）中說(shuō)，復雜性科學(xué)研究圈子的內部有個(gè)開(kāi)玩笑的說(shuō)法：“等待卡諾”。薩迪.卡諾最先提出了熱力學(xué)的一些關(guān)鍵概念。同樣,我們在等待合適的概念、合適的數學(xué)公式來(lái)描述復雜性的諸多側面。
這篇文章的“結論”如下：
信息與模式（pattern）密不可分，也與隨機性密不可分。我們現在可以明顯看出，關(guān)于信息在復雜性產(chǎn)生上的作用，有兩個(gè)側面。對于不可預測的和富有創(chuàng )造力的側面（是否一定是“富有創(chuàng )造力的”，這一點(diǎn)尚有爭論），申農信息，尤其是以AIC（算法信息量）所表達出來(lái)的信息，是適用的。對于結構和組織的側面，維納的負熵概念過(guò)于簡(jiǎn)單，因此肯定不適用。我們需要一種更好的方式來(lái)對信息的這一側面加以認識和形式化，從而抓住信息與復雜性關(guān)系的結構側面。
考夫曼認為（Kauffman, S.A. The origins of order. New York: Oxford University Press，1993），18世紀的科學(xué)是通過(guò)牛頓范式來(lái)處理組織簡(jiǎn)單性問(wèn)題，19世紀的科學(xué)是通過(guò)統計力學(xué)來(lái)處理無(wú)組織（混沌的）復雜性問(wèn)題，20世紀的科學(xué)則要處理組織復雜性問(wèn)題。我們可以說(shuō)，第一次的處理方式受還原論影響而忽略了復雜性，只關(guān)注最簡(jiǎn)單的情形；第二次引入了熵的思想，第三次仍在尋找與組織復雜性等價(jià)的概念?？磥?lái)，這個(gè)概念不可避免要與信息發(fā)生關(guān)聯(lián)。
迄今我們仍舊不理解復雜性，也不知道如何在特定系統或語(yǔ)境中妥善地測度與比較復雜性。在此意義上說(shuō)，我們仍在等待卡諾。但我們確實(shí)知道，復雜性、秩序、組織、“有趣的秩序”等概念都與信息概念相交纏。埃利斯（Ellis, G.F.R. (2004). True complexity and its associated ontology. In J.D Barrow, P.C.W. Davies, & C.L. Harper (Eds.), Science and ultimate reality: Quantum theory, cosmology and complexity (pp. 607–636).Cambridge, UK: Cambridge University Press）則以非常強烈的語(yǔ)氣表達說(shuō)：“真正的復雜性涉及大量?jì)Υ媪说男畔⒑桶磳蛹壗M織起來(lái)的結構，這樣的結構對信息的處理是有目的性的”。討論復雜性而不牽扯信息概念是不可能的，討論信息而不牽扯復雜性概念也是不可能的，除非是最簡(jiǎn)單的申農信息概念，即只測度通信能力而不涉及意義。意義是固有地復雜的，最好（盡管有爭辯）將意義理解為信息豐富的復雜系統之一種突現特征。
信息與復雜性二者的關(guān)系不是簡(jiǎn)單的關(guān)系。信息概念一直是理解和量化熵這個(gè)概念的有力工具，但這并不意味著(zhù)信息和熵是一回事，當然，信息和熵也不是相對立的。復雜性的信息基礎也適用于同樣的道理。熵與信息、客觀(guān)與主觀(guān)、秩序與混沌、簡(jiǎn)單性與復雜性之間都存在著(zhù)深刻而微妙的關(guān)系。這些關(guān)系也許指向這樣一種可能性：說(shuō)不定存在著(zhù)基礎性的、影響廣泛的信息定律，它們適用于不同的探究領(lǐng)域，適用于不同的現實(shí)層次。這肯定是今后幾十年值得聚焦的一個(gè)研究主題，無(wú)論是對于情報學(xué)還是對于其他任何學(xué)科領(lǐng)域。這樣的研究將實(shí)現本文開(kāi)篇所表達的目標，即鞏固情報學(xué)的理論基礎，并推動(dòng)情報學(xué)實(shí)踐。
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