Information Theory pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Dover Pubns

作者:Goldman, Stanford

出品人:

页数:385

译者:

出版时间:2005-1

价格:453.79元

装帧:HRD

isbn号码:9780486442716

丛书系列:Dover Phoenix Editions

图书标签:

信息论
编码理论
通信理论
熵
信道容量
数据压缩
统计学
机器学习
信号处理
密码学

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具体描述

Students of electrical engineering or applied mathematics can find no clearer presentation of the principles of information theory than this excellent introduction. After explaining the nature of information theory and its problems, the author examines a variety of important topics: information theory of discrete systems; properties of continuous signals; ergodic ensembles and random noise; entropy of continuous distributions; the transmission of information in band-limited systems having a continuous range of values; an introduction to the use of signal space; information theory aspects of modulation and noise reduction; and linear correlation, filtering, and prediction. Numerous problems appear throughout the text, many with complete solutions. 1953 ed.

《信息之熵：从物理到哲学的跨越》一部探索信息本质、拓展认知边界的恢弘巨著本书简介：《信息之熵：从物理到哲学的跨越》并非一本聚焦于传统信息论技术或通信工程的教科书。相反，它以一种宏大而深刻的视角，深入剖析了“信息”这一概念在现代科学与人类理解中所扮演的基石角色，并将其置于一个更广阔的物理学、热力学、生命科学乃至哲学思辨的框架之中进行审视。全书的核心在于对“熵”（Entropy）这一核心概念的重新解读与跨学科应用。我们不再将熵仅仅视为热力学中系统混乱度的量度，而是将其视为信息不确定性、知识缺失以及复杂系统演化驱动力的统一体现。作者以严谨的数学推导为基石，但其叙事风格更接近于一部思想史的漫游，引导读者穿越从麦克斯韦的妖精到冯·诺依曼的自复制机器的知识长廊。第一部分：信息学的古典回响与拓扑学基础本部分追溯了信息概念的源头，但着重于描述信息如何从一种模糊的直觉，被精确地量化和结构化。我们详尽考察了香农（Shannon）信息的局限性——它如何处理信源的统计特性，却无法触及语义的深度。在此基础上，作者引入了更具拓扑学意义的“信息几何”视角，探讨如何用流形来描述不同信息集合之间的距离和结构，这为理解复杂系统的信息压缩与表征提供了全新的几何工具。我们探讨了Kolmogorov复杂性在描述“客观信息量”方面的努力，并将其与可计算性理论相结合，揭示了绝对随机性和可压缩性之间的深刻矛盾。这部分内容对于理解“描述一个系统所需的最少信息量”这一根本问题至关重要。第二部分：热力学之镜：信息、能量与时间之矢《信息之熵》的核心突破点之一，在于对信息与物理定律的深度融合。我们不再把兰道尔原理（Landauer's Principle）视为一个孤立的物理定律，而是将其提升至认识论的高度——每一次“遗忘”或“擦除”信息，都必然伴随着对物理世界不可逆的干预。书中用大量的篇幅论证了信息损耗与系统能量耗散之间的内在联系，揭示了计算的物理学成本。更进一步，本书探讨了在宏观世界中，信息的产生如何定义了“时间之矢”。通过分析布朗运动、扩散过程以及自组织现象，我们构建了一个模型：时间的方向，正是宇宙中信息从低熵状态（高确定性）向高熵状态（低确定性，或信息平均化）演化的宏观体现。这不是对热力学第二定律的简单复述，而是从信息论的视角对不可逆性进行更为精微的刻画。第三部分：生命的编码与自我组织的信息结构在生命科学领域，本书摒弃了将DNA仅仅视为数据存储器的观点。相反，我们将其视为一个动态的、受环境反馈影响的“信息处理器”。书中详细分析了遗传密码的鲁棒性——为什么在信息冗余的情况下，生命系统仍能保持高度的精确性？这涉及到对纠错码理论在生物化学网络中的应用分析。此外，我们引入了“涌现信息”（Emergent Information）的概念，用以描述复杂生态系统或神经元网络中，整体信息量如何超越个体单元信息量的简单叠加。通过非平衡态统计力学和信息论的交叉分析，本书试图阐明，生命系统本质上是在能量梯度驱动下，持续创造局部负熵（即高结构化信息）的机器，它是宇宙抵抗最大熵增趋势的一种局部、暂时的、但极其有效的反例。第四部分：认知、知识与信息的语义鸿沟本书的收官部分转向了人类的认知世界与知识论。在信息论解决了“如何准确传输”的问题之后，我们必须面对“传输什么”和“传输后的意义”的问题。作者批判性地考察了符号接地问题（Symbol Grounding Problem），并提出了一种基于信息密度梯度而非单纯符号匹配的语义模型。我们探讨了“知识”与“信息”的区别：知识是具有结构化、可操作性和上下文依赖性的信息集合。书中引入了贝叶斯认知模型的演化视角，描述了心智如何通过不断地吸收、筛选和整合信息，动态地更新其内部的概率分布图谱。最终，本书触及了一个深刻的哲学问题：当一个系统（无论是人脑还是先进的人工智能）达到了某个信息复杂度的临界点时，它是否开始“理解”它所处理的信息，而不仅仅是“处理”信息本身？结语：《信息之熵：从物理到哲学的跨越》是一部面向思想家、理论物理学家、复杂系统研究者以及任何对“世界如何运作”抱有深刻好奇心的读者的著作。它要求读者具备坚实的逻辑思维基础，并愿意跨越学科的藩篱，去追问信息在宇宙结构、生命演化与人类心智中所占据的终极地位。本书提供的不是一套现成的答案，而是一套更锐利、更具穿透力的提问框架，它将彻底重塑您对“存在”、“变化”与“知识”的理解。