《信息论与编码》全套教学课件（共7章完整版）.pptx

《信息论与编码》全套教学课件;第1章：概述;§1.1 信息的一般概念; C.E.Shannon： 美国科学家， 信息论创始人 中文译名： 山农，香农，仙农，商农; 信息科学和材料、能源科学一起被称为当代文明的“三大支柱”。 ; 花朵开放时的色彩是一种信息，它可以引来昆虫为其授粉； ;色彩;那么信息究竟是什么呢？ ; 信息就是情报 ; 1928年， 美国数学家哈 特 莱 (Hartley)在《贝尔系统电话杂志》上发表了一篇题为《信息传输》的论文。他认为“信息是选择的自由度”。 ;;克劳德·艾尔伍德·香农;克劳德·艾尔伍德·香农（Claude Elwood Shannon，1916年4月30日－2001年2月26日），数学家、和，被誉为的创始人。[2]香农是学士，博士。 1948年，香农发表了划时代的论文——，奠定了现代信息理论的基础。不仅如此，香农还被认为是数字计算机理论和数字电路设计理论的创始人。1937年，21岁的香农是的硕士研究生，他在其硕士论文中提出，将布尔代数应用于电子领域，能够构建并解决任何逻辑和数值关系，被誉为有史以来最具水平的硕士论文之一。二战期间，香农为军事领域的密码分析——密码破译和必威体育官网网址通信——做出了很大贡献。 ; 美国数学家、控制论的 主要奠基人维纳(Wiener）在1950年出版的《控制论与社会》;诺伯特·维纳;在麻省理工任教时，他不时到。和一名德国移民结婚。他们有两个女儿。他主要在哥廷根和剑桥，研究、、、和等。1929年维纳指导当时在贝尔电话公司学习的博士生研制了，获得美国专利。1935年维纳应校长和数学系主任之聘，到清华大学讲学，主讲，听讲者包括、等。维纳曾推荐华罗庚和合写的论文发表在麻省理工学院的《》上。 时，他在枪炮控制方面工作，引发了他对和的兴趣，著《》一书，促成了控制论的诞生。战后发生了一件怪事，他邀请了、和的年轻学者到麻省理工。当这批学者来到时，他却突然断绝所有来往。这可能由他的神经质性格引起。他的家族中包括弟弟等，有严重的病史，而维纳本身则有重度的近视（在麻省理工任教时，几乎得用手摸著墙壁走路）与严重的。???症发作时，他疯狂似的跑遍校园，向别人宣传他的发现。而躁郁症症状产生时，他则多次向麻省的同事列文森诉说自己的自杀念头。 二战后，他对科学研究的政治影响和科学的军事用途更为关注。他拒绝接受政府资助或参与军事计划。 他在逝世。 ; 最高的层次的定义是最普遍的层次，也是无约束条件的层次，定义事物的“信息是该事物运动的状态和状态改变的方式”。我们把它叫做“本体论”层次。在这个层次上定义的信息是最广义的信息，使用范围也最广。; 例如，引入一个最有实际意义的约束条件：认识主体。信息定义就转化为“认识论”层次的信息定义。即：信息是认识主体（生物或机器）所感知的或所表述的相应事物的运动状态及其变化方式（包括状态及其变化方式的形式、含义和效用）。其中认识主体所感知的东西是外部世界向认识主体输入的信息，而认识主体所表述的东西则是其向外部世界输出的信息。 ;全 信 息; 信息存在于自然界，也存在于人类社会，其本质是运动和变化。可以说哪里有事物的运动和变化，哪里就会产生信息。 ; 综合起来，信息有以下主要特征：; 信息与能量息息相关，但又与能量有本质的区别。 ; 根据上述特征和信息的基本定义，可以导出信息的一些重要性质： ; 信息在信息化程度越来越高的社会中将起到越来越重要的作用，是比物质和能量更为宝贵的资源，全面掌握信息的概念，正确、及时、有效地利用信息，能够为人类创造更多的财富。;§1.1 信息的一般概念; 按照信息的性质 ;客观;真实;宇宙;;连续; 在众多的分类原则和方法中，最重要的就是按照信息性质的分类。 ;; 语法信息考虑的是事物运动状态和变化方式的外在形式 。;§1.1 信息的一般概念; 信息论自诞生到现在不过60多年，在人类科学史上是相当短暂的。但它的发展和对学术界及人类社会的影响是相当广泛和深刻的。信息作为一种资源，如何开发、利用、共享，是人们普遍关心的问题。 ; 在人类历史的长河中，信息传输和传播手段经历了五次重大变革：;1924年，奈奎斯特（Harry Nyquist） (1889-1976)解释了信号带宽和信息速率之间的关系。; 20世纪30年代，新的调制