序论：2016年是“信息论之父”克劳德·艾尔伍德·香农（Claude Elwood Shannon）寿辰100周年。信息论是西电大部分专科扶植发展的基础之一，为了记忆香农av 女同，西电新闻网、《西电科大报》聚拢开设了“记忆香农百年寿辰”专栏，迎接广巨匠生围绕信息论这一主题撰文。来稿不限文学，投稿邮箱：news@mail.xidian.edu.cn，接洽电话：029-81891716。
信息论对社会信息化的作用
——记忆Shannon百年寿辰
■ 王育民
1916年4月30 -2001年2月26日，享年84岁。
1948年Claude E. Shannon发表的《通讯的数学表面》文章[2]，创建了信息论，这是一篇20世纪少有的几篇对科学和工程，乃至对东说念主类社会发展产生了进攻影响的著述，是可与牛顿力学相比好意思的不灭之作，亦然他最进攻的科学孝顺。这一年他32岁，这篇文章使他成为信息论之父。作为数学家，他为数学开辟了一个工程应用的新领域。近七十年当年了，这篇论文于今仍然精通着灵敏的光辉，它将照射东说念主类今后的数个世纪。
信息论萌生了通盘通讯领域的（数字化）创新，是这一创新的表面基础，为通讯工程师们的探索指明了标的，1946年的狡计机和1947年晶体管的出生和相应技艺的发展，则是是这一创新的物资基础。
几十年来，东说念主类社会在数字化、网罗化和智能化三大技艺的强有劲的推动下，缓缓由工业化社会发展到信息化社会的新阶段。在信息化社会中东说念主类不仅在物理空间中生涯竞争，还要学会在新的诬捏数字空间（又称赛伯空间——Cyberspace）中生涯竞争。
本文将先容几十年来，在专科说念路上学习和知道信息论的一些体会和感悟，供业内参考。对这一问题的领会历来就有好多利弊的争论，这恰是科学技艺前进的能源。很但愿得到品评指正意见。
（一）Shannon和Wiener的信息不雅
信息是一个相等泛的成见和词语
客不雅事物是多种万般、琳琅满主义，事物的情状和变化是多姿多彩、幻化无尽的，因而会给出不同的信息。在信息前边可冠上难以计数的定语组成不同的信息，如天然信息、科技信息，经济信息、商务信息、军事信息、体育信息等等[6]。
Shannon和Wiener所交融的信息
最初，他们都是从系统论的高度来看待信息，认为信息是构建任何系统的三约莫素之一，即物资、能量和信息。
Wiener：“信息即是信息，不是物资也不是能量。”[1]。
这是第一次将“信息”的进攻性提到了空前未有的高度，与物资和能量并排的进攻地位，这对于咱们领会世界具有划时间意旨。
物资（Substance）：组成实辞世界的基本原料。通顺是物资的根柢属性。时间和空间是通顺着的物资的存在表情。
能量（Energy）：固然是一个很常用和相等基础的物理成见，但同期亦然一个相等详细和难于界说的物理成见。能量被界说为一个系统能够开释出来的、或者不错从中赢得的、用以作念功的才略。
物资和能量是客不雅存在的、有形的，信息是详细的、无形的。物资和能量是系统的“躯体”，信息是系统的“灵魂”。
信息要借助于物资和能量才能产生、传输、存储、处理和感知；物资和能量要借助于信息来表述和贬抑。
物资、能量和信息在一切系统中是三足鼎峙的关系，不可偏废，咱们毫不可过分杰出某个要素，降低其它要素的作用。
爱因斯坦仍是揭示了物资与能量之间的转变关系，对此也有不同的看法，认为“质地和能量根柢即是完全不同的两个成见。质地是物资几许的衡量，能量是通顺几许的衡量，不可相互转变。”[7]
但迄今为止还不知说念信息与物资或能量之间是否存在转变关系。
（二）Shannon和Wiener的信息量
信息是不错感知的，但并不是通盘的信息都不错定量计数的。因此，咱们要区分信息和信息量的不同之处。
若要将信息提高到科学进行商量，第一步即是要给出信息的科学测度。但这并非易事。有东说念主曾作念过总结，数学上已给出的信息量的界说已有100多种。
东说念主对一切事物的感知和知道首要的是要知说念发生了什么事，而事物的发生是就地的，具有省略情味，不雅测和通讯的主义即是要获取信息，以拆除其中省略情味。这是信息的最基本的属性，Shannon和Wiener的妙手之处即是领会的这点，并引入概率论来处理这个问题。
Shannon和Wiener的信息是省略情信息，其衡量被界说为熵差。通讯不雅测所得到的信息量是减小（或拆除）的省略情味的量[1，2]。
信息量不是熵自己，而是熵差。熵是省略情味的衡量，而熵差才是信息的衡量。这点Wiener在《贬抑论》一书中已强调指出，Shannon的著述中则给出了全面的、严格的数学论证，成为一个完整的信息表面体系。
附1：信息的万般性和Shannon信息论的局限性
客不雅事物是多种万般、琳琅满主义，事物的情状和变化是多姿多彩、幻化无尽的，属性不同就出现了不同的信息，需要给出不同的信息界说，从而可创建不同的信息表面。
●信息的省略情味引出概率信息和Shannon信息论。
●信息的污秽性引出污秽信息和污秽信息论。
●信息的量子属性引出量子信息和量子信息论(这是有争议的)。
●信息的复杂性引出信息复杂度和复杂度的信息表面。
●信息的感知属性引出感知信息和感知的信息表面。
●信息的好意思学属性引出好意思学信息和好意思学的信息表面。
等等，不一而足。
附2：信息衡量界说的贫瘠性
在宽阔不同属性的信息中，只消少数几种信息有了合适的衡量，如省略情信息。大多数信息是不错感知、但无规范量，因为还未找到合适的信息量的界说，因而也就建立不起来像Shannon信息论那样的表面。举例，咱们对情感信息中的喜、怒、哀、乐、爱、恨、恩、怨等东说念主都能够感知，但咱们还难于度量它们，咱们还只可用一些比较污秽的形容词来描写不同进度的心扉。如“你问我对你的爱有多深，我爱你有几分，你去想一想，你去看一看，月亮代表我的心。”咱们还不可确切地给出“这份爱”有几许“比特”，“那份爱”比“这份爱” 又多几许比特。对于好意思学、味觉、感觉以及食物的风姿等信息亦然难于给出客不雅的定量描写。只不错“多数东说念主以为好才是真好”来评价。
另外，这类信息具有很强的主不雅性，这就更增大了给出客不雅衡量界说的贫瘠性。
由于客不雅事物的万般性，相互差异巨大，幻化无尽，要想给出一个能够包罗万象、同一的信息的界说，在此基础上建立起一种同一的信息表面似乎是不大可能的。信息的世俗含义、应用和浸透，表情和内容差异，这恰是要给出一个世俗认同的信息界说、建立同一信息表面的勤恳所在。以至有东说念主曾给出所谓“三难推理（Capuro trilemma）”，证明不可能给出一个正经的信息的界说。[6]
这正所明，信息是不错感知，但难于界说的成见。迄今为止，还莫得一个为大众所公认的、明确的“信息”界说。践诺上咱们仍然不知说念信息是什么？这有点像电视一语气剧《过把瘾》片尾曲“蒙胧的爱”对“爱”所作念的讲明：“这即是爱，说也说不通晓”、“这即是爱，糊里又蒙胧”。
附3：省略情味信息表面的普适性
Shannon的省略情味信息表面有其局限性，不可表述信息的其他属性，也不可代替其他信息衡量和信息表面的商量。
但是，省略情味信息论的商量又是商量其它信息类信息属性的基础。因为通讯的基本主义是“在此时彼地或彼时彼地精准或近似地重现信源的输出”。这句话是对Shannon原话作了一丝修正，使其不仅包括了信息传输，也包括了信息的存储问题。
咱们只消望望一语气音尘的有失真信源编码问题就不难交融了。为了保证声频或视频的清爽度，咱们必须加大省略情味信息的传信率。只消保证了省略情味信息的传输质地要求，也就能知足“好意思学”信息的传送要求了。至于每个东说念主如何感受则是另外的问题了，Shannon的信息论回答不了。
附4：琳琅满主义信息表面
仍是提议了万般各样的信息表面，得到了宽阔不同的收场，都声称取得的了班师。[6]
Shannon的统计信息论、语义（Semantic）信息论、动态（Dynamic）信息论、定性（Qualitative）信息论、经济（Economical）信息论、服从（Utility）信息论、算法 （Algorithmic）信息论、污秽（Fuzzy）信息论、量子（Quantum）信息论等等。
此外还有如信息生态学（Ecology）、信息经济学（Economics）、信息代数、信息几何、信息逻辑、信息微积分学（Calculus）、信息物理学、生物信
附5 语法信息、语义信息、语用信息和全信息表面
Shannon的信息表面只谈论了世俗信息成见中的一类信息，即省略情味信息，利用概率论给出了这类信息的衡量，全面叙述了一切信息系统（包括通讯、雷达、遥控、遥测、狡计机、生物、考古、六合探伤等信息系统）中的信息传输、存储、处理和罗致问题。Shannon专诚躲避宽阔含混不清、无从入辖下手、找不到合适数学器具进行商量的信息问题，这正标明他的贤明和巨匠仪态，在他的一生中不啻一次显通晓他的这种处理问题时的高妙过东说念主之处。
原神 足交有东说念主提议“语法信息、语义信息、语用信息和全信息表面”来使Shannon信息论“追念科学”，终了“信息的‘表情、内容、价值’三位一体”。这里有好多疑问值得提议商量，最初语法信息、语义信息、语用信息和全信息表面所需衡量的界说是什么？如果给不出来又如何能将这些信息纳入科学？其次，语法是信息走漏问题，从省略情信息的角度看，语法是一系列走漏信息的详情例则，莫得省略情味问题，也就莫得省略情味意旨下的信息量可言。从广义信息来谈，言语、笔墨表述有声调、语气、语境不同而能传达不同的道理或信息，但咱们对此又如何能定量地进行描写？对于语义信息也同样有访佛的贫瘠。至于语用信息就更难于拼集了，同样的语言，对于不同的东说念主有着很不一样的意旨、很不一样的交融和判断，因而就会有不同的用场。对于这类强烈有赖于东说念主主不雅要素的信息属性咱们有什么办法打法，并能将其纳入科学？对于表情的东西比较容易用数学逻辑处理，但对于波及内容和价值的东西就没那么容易了。
在已提议的宽阔死力于奉行Shannon信息、信息量成见的有磋磨中，1965年由好意思籍俄裔学者Zadeh在“Information & Control”杂志上提议的污秽集、污秽逻辑和污秽信息最为有名，有东说念主将其称之为“污秽信息论”，并写出了几本专著。日本的电子工程师将这一表面用于遐想地铁运行贬抑系统，终通晓泊车位置的精准贬抑，他们还将其用于洗衣机的贬抑，终了高效从简电能。如果仔细商量Zadeh所提议的污秽集成见就会发现，它实质上是对概率空间的一种分辨，因此所谓污秽信息骨子上是属于省略情信息，在成见上并未超出Shannon信息论，这也可能是IEEE Trans. on Information Theory上很少发表波及污秽信息文章的一个原因吧。
（三）Shannon信息论的中枢念念想1
——信息传输、处理有用性和可靠性的编码
如前所述，Shannon和Wiener所商量的信息属省略情信息。省略情信息的衡量被界说为熵差。通过不雅测所得到的信息量是减小（或拆除）的省略情味的量。
I(X; Y) = H(X)–H(X/Y)
H(X)：发送音尘概率空间X中事件出现省略情味的均值；
H(X/Y)：不雅察到罗致音尘概率空间Y条目下，发送音尘概率空间X仍保留的平均省略情味。
I(X; Y)是界说在概率空间中的泛函：
当给定信说念，即X到Y调动散播的条目下，改变输入散播，即信说念编码，可使I(X;Y)达到或接近极大值，即信说念容量。
当给定信源，即音尘X的概率散播，在知足失真度需求下，可通过改变X到Y调动散播，即信源编码，使I(X;Y)达到或接近极小值，即率失真函数。
1. 信说念编码：是在保证罗致音尘归附质地条目下，稳健加多冗余度，以保证能够抗击信说念干扰所形成的信息吃亏。
2. 信源编码：是在知足罗致音尘归附质地准则下，贬抑裁汰信源输出的冗余度，终了存效传信。
最近又提议
3. 网罗编码，是在保证各罗致节点音尘归附质地下，对源节点发送的音尘，进行稳健复制和选拔多个旅途传送(即稳健加多冗余度)，以保证能够抗击道路失效所形成的损伤。网罗编码是多用户信息论的编码表面的蔓延[17]，杨伟豪、蔡宁等提议的线性网罗编码有磋磨荣获了IEEE信息论学会最好论文奖[18]，最近蔡宁、杨伟豪和李硕彦又因网罗编码的商量获外洋电气与电子工程师协会2016年度埃里克·萨姆纳奖。
可见，Shannon信息论指出[2][8]，为了终了存效和可靠通讯，要走数字化和编码的说念路。编码和译码骨子上是贬抑和利用冗余度的问题，因此咱们不错将种种编码归结为冗余贬抑编码。如何贬抑冗余度的加多或减少，即是编码中的中枢问题，由此发展出种种各样的编码表面。
寻求种种条目下最好编码的问题骨子上亦然求解泛函I(X; Y)的优化问题。
几十年来，经过无数科技责任者的奋发，不仅在数学上严格地证明了Shannon编码定理，况兼发现了种种具体可构造的有用编码表面和模范（信源、信说念编码），不错终了Shannon指出的极限。
信息论这一详细而完好意思的表面，对践诺通讯系统的遐想已产生了深刻的影响，创造巨大丰富而令东说念主咋舌的技艺后果。通讯工程师在信息论方面的基础对他们业绩的发展有进攻的作用。
附录1：正交码、双正交码与沃什（Walsh）函数[32]
Shannon极限是在AWGN下，代数编码表面中的一颗明珠——正交码（可由Hadamard矩阵导出），当码长趋于无限时所达到的极限性能，但其译码复杂度趋于无尽大，而无法终了，这将通盘代数编码引向死巷子!
20世纪70-80年代曾辞世界的通讯界Walsh函数热了几年，还出书了好几本书，似乎不错为通讯经管大问题。读过Peterson“纠错码”一书的都知说念，Walsh函数其实即是Hadamard矩阵导出的和双正交码一种特例（n=2m）。20世纪60年代好意思军曾将双正交码用于遥测系统，后被淘汰，信息论教研组的全西成敦厚曾经指导过学生作念课程遐想。
附录2：分组码与卷积码[8]
分组码的构码有好意思妙的代数器具，但其译码问题远不够欲望，译码器的复杂度随码长成指数加多。
卷积码的构码于今还没找到像分组码那样好意思妙的代数器具，但它的译码问题经管的要比分组码好的多。
五十年代后期提议了序列译码，其译码复杂随码长加多呈线性增长，六十年代中期，实用的序列译码的握住长度达到60-80比特；九十年代初，Turbo码的握住长度已达数千比特；最近，LDPC的握住长度已达16200比特，以至64800比特（此为2003年Hughes Networks建议的LDPC，已纳入新一代数字卫星电视播送模范DVB-S2中。所用的码终点于在PC机上用了40000天仿真才找出的。）Turbo码和LDPC所终了的编码性能缓缓靠近Shannon限，长为107比特的不王法LDPC在码率为1/2时距0.187dB的Shannon限仅有0.0045dB的距离了，而相应的译码算法的复杂度（在现存技艺条目下）为可禁受。
附录3：信说念编码的Joke定理[8]
因此，纵不雅近60年来的编码表面和技艺发展，50年代的序列译码、60年代的Viterbi译码、80年代的TCM和BCM、90年代初的Turbo码、90年代后期的LDPC码的成就都应当归功于译码算法的构陷，而不是构造好码，稀奇不是代数编码表面的成就。译码所需的一丝好码不错通过狡计机搜索、筛选得到，况兼无需计较狡计成本。
畴昔呢？如何不绝向Shannon定理靠近？从Shannon表面自己不错清爽看出，在技艺可终了条目下，寻求进一步不错处理的更长码的译码算法，是一头绪智的选拔。Shannon在建立表面时，频繁利用就地码的念念想来处理问题，他永久莫得涉足于代数编码表面的商量责任，这不正阐明Shannon是天才，是先知，是源泉感悟到这点的东说念主吗！
可见，更深入商量Shannon的信息论所提议的念念想和模范是何等进攻啊!
代数编码表面还有用吗?在追求“最好码”的代数编码表面商量中，东说念主们所发展的好多成见，如最小Hamming距离等，在利用就地选拔的码的筛法中，不错用代数编码表面所提供的准则来飞速剔除一些阐明的坏码、恶性码。
还应当指出，LDPC算法所能用的码的传信率是极低的，所要求的系统辖宽是较大的，咱们仍然还未能信得过终了Shannon信说念编码定理的欲望！咱们还不可痴迷于面前的编码表面界的成就，咱们不可让编码Joke定理不绝嘲弄咱们，咱们还应当在追求接近Shannon极限性能的时候保合手码的传信率为一个富饶大的值，同期要使译码算法不错终了。
附录4：欧氏空间编码（TCM、BCM与COFDM）
功率受限、带宽不受限信说念的纠错码给与Hamming距离构造最好码。功率带宽均受限信说念需要在欧氏距离构造最好码，即TCM（Trellis Coded Modulation网格编码调制）和BCM（Block Coded Modulation分组编码调制），可得到更好的性能。
COFDM（编码正交频分复用）体制是在功率、带宽均受限信说念下终了Shannon信说念编码定理的又一门路。它在DAB、HDTV、ADSL、HDSL等系统中已有世俗的应用。
附录5：Turbo码和迭代译码
Turbo码是两个卷积码经由一个就地交汇器的级连，给与迭代软判决Viterbi译码算法(SOVA)，充分利用禁受序列中的关联发送象征的信息。它包含了级连码概率译码的原始想法。在编码速率为0.5、误码率为10－5时，Turbo码的译码器所需的Eb/N0值为0.9 dB，距Shannon极限不到0.7 dB。编码速率为0.9时，给与毛糙的Hamming码或Gallager的低密度一致校验码，所需的Eb/N0值接近0.27 dB的Shannon极限。
（四）Shannon信息论的中枢念念想2——
信息守秘性和归隐性的编码
信息守秘性和归隐性固然不等同于信息的省略情味，但咱们将会看到它们和省略情味密不可分，且都可化为对信息进行编码问题。
1949年Shannon公开发表的《守秘系统的通讯表面》[3][12]开辟了用信息论商量密码学的新标的，使他成为近代密码表面的奠基东说念主和密码学的前驱。这篇文章是他在1945年为贝尔实验室所完成的一篇神秘答复《A Mathematical Theory of Cryptography》[4中的[24]]。Boston环球报称此文将密码从艺术变成为科学。本文发表后促使他被聘为好意思国政府密码事务照应人。
这一责任的布景是1941年他在贝尔曾从事密码学商量责任，交游到SIGSALY电话机，是一种马桶大小的语言置乱开辟，供丘吉尔和罗斯福进行热线接洽。这一电话守秘机所用的密码即是在今天也破译不了[4中的[24]]。
SIGSALY电话机
《守秘系统的通讯表面》奠定了现代密码表面的基础。不错说，最近几十年来密码领域的几个进攻进展都与Shannon这篇文章所提议的念念想有密切关系。
密码系统与传信系统的对偶性
传信系统是对抗系统中存在的干扰（系统中固有的或敌手专诚施放的），终了存效、可靠传信。
Shannon说：“从密码分析者来看，一个守秘系统险些即是一个通讯系统。待传的音尘是统计事件，加密所用的密钥按概率选出，加密收场为密报，这是分析者不错利用的，访佛于受扰信号。”
密码系统中对音尘的加密变换的作用访佛于向音尘注入噪声。密文就终点于经过有扰信说念得到的罗致音尘。密码分析员终点于有扰信说念下原罗致者。所不同的是，这种干扰不是信说念中的天然干扰，而是发送者专诚加进的、可由己方完全贬抑、选自有限集的强干扰（即密钥），主义是使敌方难于从截获的密报中索要出有用信息，而己方可浅易地除掉发端所加的强干扰，归附出蓝本的信息。密钥的就地性将成为关节所在。
传信系统中的信息传输、处理、检测和罗致，密码系统中的加密、解密、分析和破译都可用信息论不雅点同一地分析商量。密码系统骨子上亦然一种传信息系统，是普通传信系统的对偶系统。
Shannon以概率统计的不雅点对音尘源、密钥源、罗致和截获的音尘进行数学描写和分析，Shannon深刻揭示了冗余度在密码中的作用，用省略情味和唯独解距离来度量密码体制的守秘性，叙述了密码系统、完善守秘性、纯密码、表面守秘性和践诺守秘性等进攻成见，从而大大深化了东说念主们对于守秘学的交融。这使信息论成为商量密码学和密码分析学的一个进攻表面基础，宣告了科学的密码学时间的到来。
正确区分信息荫藏和信息守秘[10]
Shannon在引论中就明确区分了信息荫藏（隐信息的存在，将信息遁藏于富饶复杂的信息环境中，使敌手难于觉察出它的存在）和信息守秘（归隐信息的真意，使敌手固然知说念它的存在，但难于明了它的真意），以及模拟守秘变换和数字信号加密（密码）的不同之处。Shannon称后者为真守秘系统（True secrecy system）。
归隐技艺自己不是一项新的技艺。但是，跟着狡计机的普及和多媒体，稀奇是图像和声息数据的介入，产生了针对图像或声息处理的好多有用的归隐算法的技艺终了，使得该技艺赢得了再行回复，成为网罗安全商量和现代密码技艺的进攻组成部分，在军事领域，网罗通讯，买卖领域有着不可估量的应用前程。
信息论是商量和评估守秘和认证系统的安全的进攻器具，亦然商量和评估归隐系统进攻器具。
不错用熵和信息量商量归隐系统。引入信息表面意旨上的安全性（如果非论袭击者如何奋发也不可敬佩他的假定有信息被埋入）等。
Shannon信息论是现代密码的表面基础
现代密码学的两个进攻标识：一是好意思国数据加密模范DES的公布实施，二是Diffie和Hellman提议的公钥密码体制。
20世纪60年代末运行了通讯与狡计机相结合，通讯网飞速发展，东说念主类运行向信息化社会迈进。这就要求信息功课的模范化，加密算法天然也不可例外。模范化对于技艺发展、裁汰成本、奉哄骗用有进攻意旨。
DES模范的公开对于分组密码表面和算法遐想的发展起了极大的促进作用。另一方面，DES（Data Encryption Standard）、EES（Escrowed Encryption Standard）、AES（Advanced Encryption Standard）的弯曲发展历史历程也为全世界如何制定适于信息化社会公用的密码模范算法提供了有利的启示。
制定信息化社会所需的公用模范密码算法的正确门路是公开、公正地进行，公开地证集算法的有磋磨，公开、公正地评价和选用模范算法，终末要完整公布选用的模范算法。这么集众东说念主灵敏的算法强度能比较有保证。只消这么才能使应用算法的东说念主信托它能够保护我方的秘密和数据的安全，也才能在较大范围，如世界以至辞世界范围奉哄骗用，为Internet中的安全地互联互通和电子商务提供援手。
再有，好意思国开发EES作为要替代DES的一个模范算法固然是失败了，但它却发展了密码的可控性表面和技艺，大大推动了密钥托管和密钥归附技艺的发展。这类技艺在面前电子商务和电子政务系统中有进攻作用。
DES及其后的许多分组密码遐想中都充分体现了Shannon在1949年的论文中所提议的遐想强密码的念念想。
●组合（Combine）成见：由毛糙易于终了的密码系统进行组合，构造较复杂的、密钥量较大的密码系统。Shannon曾给出两种组合方式，即加权和法和乘积法。
●扩散（Diffusion）成见：将每一位明文及密钥尽可能飞速地散布到较多位密文数字中去，以便紧闭明文的统计秉性。
●欺凌（Confusion）成见：使明文和密文、密钥和密文之间的统计关系性极小化，使统计分析更为贫瘠。
Shannon曾用揉面团来形象地比方“扩散”和“欺凌”的作用，密码算法遐想中要神秘地运用这两个成见。与揉面团不同的是，最初密码变换必须是可逆的，但并非任何“欺凌”都是可逆的；二是密码变换和逆变换应当毛糙易于终了。分组密码的屡次迭代即是一种前述的“乘积”组合，它有助于快速终了“扩散”和“欺凌”。
分组密码遐想中将输入分段处理、非线性变换，加上左、右交换和在密钥贬抑下的屡次迭代等完全体现了上述的Shannon构造密码的念念想。不错说，Shannon在1949年的文章为现代分组密码遐想提供了基本指导念念想。
公钥密码学教父
Shannon在1949年就指出：“好密码的遐想问题，骨子上是寻求一个贫瘠问题的解av 女同，相对于某种其它条目，咱们不错构造密码，使其破译它（或在历程中的某点上）等价于解某个已知数学难题。”这句话含义深刻。受此念念想启发，Diffie和Hellman提议公钥密码体制。因此，东说念主们敬称Shannon为公钥密码学教父（Godfather）。
●1976年Diffie和Hellman提议公钥（双钥）密码体制。通盘双钥密码算法，如RSA、Rabin、背包、ElGamal、ECC、NTRU、多变量公钥等都是基于某个数学问题求解的贫瘠性。
●可证明安全表面即是在于证明是否不错将所遐想的密码算法归约为求解某个已知数学难题。
●破译密码的贫瘠性，所需的责任量，即时间复杂性和空间复杂性，与数学问题求解的贫瘠性密切关系。狡计机科学的一个新分支——狡计复杂性表面与密码需的商量密切关联起来了。
感念和建议
几十年来，跟着信息化社会的发展，密码应用越来越广，密码的作用越来越大，已成为每个东说念主都不可少的一种生涯器具。
但是从密码的基本表面上看，密码表面的几个进攻进展都离不开Shannon信息表面和密码念念想。
因此，无论是从事通讯照旧从事密码或信息安全技艺方面的责任，都应当进展研读Shannon的两篇经典文献，深入发掘他的一些念念想，这将使咱们不仅能学到一些关联信息论和密码的常识，还可能会悟出一些深层的兴味，这对于咱们打好基础，并能有所创新会有很大匡助。
（五）Shannon信息论的中枢念念想3——
信息认证性、真的性和完整性的编码
经典密码系统模子仅议论了被迫袭击者，即对截获密报进行破译的密码分析者。在现代网罗空间环境下，密码系统中除了被迫袭击者外还有主动袭击者，他们主动对系统进行窜犯，给与删除、增添、重放、伪造等妙技向系统注入假音尘，达到自私害东说念主的主义。为此，现代密码学除了商量和经管守秘性外，还必须商量和提供认证性、完整性、真的性、不可含糊性，并要保险密码系统的可用性。
信息的认证性、完整性、真的性、不可含糊性等，固然不等同于信息的省略情味，但和信息守秘性一样，它们和省略情味密不可分，且都可化为对信息进行编码问题。
为了经管网罗空间提议的新的信息安全问题，密码学中出现了一些新的分支，如数字签名、认证码、Hash函数、真的狡计等
认证系统的信息表面
二十世纪八十年代G. J. Simmons系统地商量了认证系统的信息表面，他将Shannon信息表面用于认证系统，分析了认证系统的表面安全性和践诺安全性、性能极限、以及认证码遐想需要解任的原则。
从信息论来看，认证码、杂凑函数与检错码有很深的内在关系，他们都是用加多冗余度来终了认证性、完整性锤真金不怕火和检错的。不难用信息论给出他们的表面分析才略。
数字签名的伪造问题亦然一种认证码的检伪问题，不错用认证码的表面叙述。由此咱们不错瞎想，可证明安全问题，可能会与认证码的表面接洽起来。
真的性是在网罗空间中生涯竞争的进攻保证
真的性（Trust）是构建东说念主类社会的基础，它深刻影响东说念主们如何作念出决定和东说念主们之间的关系，真的最终是要在东说念主们的脑海中建立起来的领会。真的性越妙手类社会就越安全、厚实、和谐。
赛伯空间和物理空间真的性同等进攻，现代东说念主的好多事务是在赛伯空间中处理完成的，莫得赛伯空间真的性，也就无信大肆。如何建立、寄递、维系赛伯空间真的性是需要经管的要紧课题。
真的性的商量波及很广，含真的性的描写、定量评价、建模、追踪、经管、法律、轨则、政策等。
（六）数字化创新之路辞让动摇
东说念主们对数字化的领会并非一致，由于技艺发展水平的限度，一些数字化有磋磨的优点还显现不出来，常被认为过于复杂、成本高而被含糊或放弃。
1988年汉城奥运会时，日本抢先推出高清电视(HDTV)大屏幕实况试播，令众东说念主畏忌。
由日本官方主管部门主合手的HDTV模范给与了模拟-数字夹杂体制，一台TV末端的成本很高，用户难以承受而不可推向市集。日本官方荧惑Sony等几家主要电视研发公司，投资近百万好意思元都付诸东流。
与此同期，好意思国和欧洲研发机构也在积极商量HDTV技艺，他们制定技艺模范的模范不同于日本，不是由官方主导决定，而是给与科学、民主的方式，由业内精英们进行商量论证，提议模范草案，关联模范化机构屡次商量论证，表决通事后公诸于世，世俗征求意见，再修改通事后才成为正经模范。日本消耗业公司也只好跟进。
好意思国制定的是一种串行编码体制，欧洲选用一种叫COFDM的编码体制，两种体制都是全数字化的编码有磋磨，表面上的效率也都邻近。经过业界的奋发，分别都攻克了相应的关节技艺。跟着VLSI技艺的进展，当前价廉物好意思的全数字化的宽屏电视已走进千门万户。
数字化说念路上的另一个范例是3G手机的调制编码有磋磨选拔问题。1G手机给与模拟频分体制，俗称年年老，重荷、耗电、价高达1-2万元东说念主爱民币，只消显阔的大款用的起，早被淘汰了。2G手机给与数字期间体制，芬兰的GSM手机最为班师。20世纪80年代中期，世界驰名信息论和编码表面家，卷积码Viterbi译码算法的发明者A. J. Viterbi运行温文3G手机的编码码体制，他用信息论不雅点深入分析了码分多址(CDMA)体制的性能时发现，用伪就地(PN)序列作为用户地址码的多址系统，其他用户地址码对此用户户所形成的串扰，当系统中的用户数富饶大时，快要似为高斯散播的干扰，这正巧知足了Sannon定理的条目，而能终了最有用传信的主义。从而得出CDMA将是3G手机的编码体制的最好选拔。
为了推这种体制，他积极参与组建Qualcomm（高通）公司，并撰文在进攻外洋通讯会议和学术杂志上世俗宣传这一新体制。
难忘1990年电子学会的信息论学会和通讯学会的通讯表面学会在湖北宜昌聚拢招开年会，由北邮周炯磐讲授代病中的蔡终年讲授主合手会议，他安排了半天时间专门谈论3G手机的编码体制。参会的东说念主对信息论都较为熟悉，多数东说念主都东说念主都认同Viterbi的不雅点。但这在其时，通讯界的大多数工程技艺东说念主员一方面由于不大交融信息论，领会不到CDMA的优胜性，另一方面也由于CDMA终了上的复杂和贫瘠性而却步。Viterbi却早已指出，依靠VLSI技艺完全不错将CDMA手机的收、发电路用一个芯片终了。
瑞典Erission和好意思国Qualcomm耐烦性对关联第三代(3G)蜂窝系统进行了万古间的争论，终于达成一致敬见。这就翻开了通向第三代全球蜂窝电话模范之路，两个公司都首肯援手基于Qualcomm的CDMA技艺作为第三代全球蜂窝电话模范。
这两个范例充分证明，全数字化是通向信息化社会的康庄大路！
（七）信息化社会之路——网罗化-1
互联网
数字化独创了东说念主类通向信息化社会之路，网罗则是构建东说念主类信息化社会的物资基础。多用户信息论是网罗通讯的基础表面，Shannon 1961就提议两路通讯系统，成为多用户信息论的奠基东说念主。
六合中的信息空间
在系统论中，六合是一个巨型系统，兼而有之，但它仍然是由三个要素：物资、能量和信息所组成的，六合中通盘存在的信息就组成了与六合同在的信息空间（Information Space），并随六合继续演化而改变中。
狡计机对通讯发展的巨大作用
近几十年来，对于通讯的发展具有进攻意旨和巨大作使劲的事情即是始于上个世纪六十年代，大致成于九十年代的通讯与狡计机相结合（C & C）。通讯这一老学科，从狡计机这一新兴学科获取了新的基因和新的念念想。出生了以狡计机为中枢的贬抑、经管网罗，程控交换机替代了步进式交换机，活泼、高效的分组数据传输代替了低效的透露交换，TCP/IP契约的提议创生了Internet，Web的出现，信息高速公路（NII）的提议和扶植LL，最终为东说念主类提供了一个新的生涯空间，即赛伯空间（Cyberspace），为信息化社会的形成提供了物资基础。
音尘分组交换（message block switching）
1961年蓝德公司Paul Baran提议了“音尘分组交换”成见，编削了电信传统给与的透露交换（circuit switching）技艺，这种诬捏的数字交换可适用于种种不同类型的透露、不同类型狡计机和中端开辟之间更有用地传送音尘。1969年好意思国建立了第一个分组交换网：ARPANET。其它一些狡计机和通讯巨头，如IBM、欧洲许多机构也运行了构建音尘分组交换网罗。1971年法国Cyclades发布了分组交换蓄意。1974年IBM发布了称之为系统网罗结（Systems Network Architecture）的分组交换。1976年CCITT公布了X.25建议，给与“诬捏透露”的分组交换模范。
跟着分组交换网罗的发展，各网罗之间的互联问题也就提到了日程。如何终了网罗的互联互通，东说念主们探索了两条路，OSI的7层契约和TCP/IP契约。
洞开系统互联（OSI，Open Systems Interconnection）模范
从1972年景立了外洋网罗责任组，到1900傍边外洋通讯界的主流都间将元气心灵和资源参加洞开系统互联七层契约模范。
值得说起的是，1975年Cerf和Pouzin曾向审查电信模范的外洋组织提议他们的契约，但被以通讯工程师为主体的外洋电报电话估量委员会（CCITT， the International Telegraph and Telephone Consultative Committee）终止。这令Cerf和Pouzin等相等失望。
互联网传输贬抑契约/互联网契约（TCP/IP，Internet’s Transmission Control Protocol and Internet Protocol）
与此同期，1975年从事APAR责任的一些东说念主，如Cerf和Bob Kahn不绝死力于数据报遐想，为“Internet”提供了技艺基础，即其后APAR所给与的TCP/IP，他们两东说念主在APRA所提供的小范围网罗环境发展了互联网契约。
1983年1月ARPA住手援手ARPANET主机契约，轨则连网者给与TCP/IP契约。这个日子被看作是“Internet的寿辰”。温顿·瑟夫和卡恩·鲍勃(Vint Cerf and Bob Kahn)被誉为互联网之父。
1992年7月Internet扶植了Internet Activities Board and Engineering Task Force，指导Internet模范的开发。1992年好意思国科学基金会改变政策，允许商用业务通过Internet。1991年Tim Berner晓谕WorldWideWeb正经启用，
OSI经过10年的发展，在经管异构网间的互联上远不如TCP浅易、活泼和低价，使OSI模范的前程出现了省略情味。
而TCP/IP契约的互操作性、浅易、活泼、免费使用，治服了大多数用户，战胜了组织机构弘大、委员会和商量组林立、成全运筹帷幄、得到大多数业内职权机构援手的OSI。到1990年代中期，Internet事实上已成为全球狡计机网的模范。
“OSI是一场好意思梦，而TCP/IP则充满盼愿。”（Einar Stefferud， Internet主要饱读吹者）到了1990年代中期OSI的好意思梦告终。
洞开性和连通性是Internet的灵魂，符合东说念主们在赛伯空间中生涯的最基本的需求，而TCP/IP技艺则是终了洞开性和连通性的根柢保险，这恰是TCP/IP班师的主因。
TCP/IP胜出了，OSI已被东说念主淡忘。但咱们追朔这段历史照旧很有教益的。同期也应小心到OSI固然失败了，但东说念主们所商量的许多技艺后果照旧不错在Internet中运用的。
IP地址成见的提议
1969年好意思国军方运行了一个去中心化通讯系统的商量神情——阿帕网（ARPANET），给与分组数据包交换方式传送信息。时年30岁的工程师雷·汤姆林森（Ray Tomlinson）参与了这一责任，他提议给与“@”象征给出同一的格局化走漏用户（狡计机）在诬捏网罗空间中的地址的关节想法，在象征@之前写出用户名，后头写出用户在网罗中的位置（地点），成为归一化走漏用户在网罗位置的编码模范即是咱们所称的IP地址。电子邮件和IP地址即是物理空间中的邮件和地址在诬捏网罗空间中的映像。
1982年IP成为电子邮件发送表率，1994年汤姆林森被尊为“电子邮件之父”[19]
Internet的出生与发展
Internet是将种种实体：通讯末端、狡计机、网罗等通过TCP/IP契约所连成的一种诬捏网罗，它不是物理实体，而是信息空间中的一个子集，承载它的是物理空间中的种种电信和狡计机网罗。
Internet是从通讯网行业中“异化”出来，成为是传统电信的“拒抗者”。Internet一出现就阐发了强盛的人命力，充满了活力，为最广大用户提供了最浅易的服务而得到最广大用户的援手和爱好。成了建立解放，平等的新式社会的巨大引擎，沟通世界走向欲望的大同社会。天然，尚有很长的路要走，但这些年来的发展至少使咱们已看到了一些晨曦，给咱们一丝但愿。
到了九十年代Web的出现，大大增强了Internet的服务才略，为用户提供了极丰富、极浅易的信息服务，使Internet为全东说念主类构建了一个新的生涯空间——Cyberspace（赛伯空间）。将东说念主类推动到一个新的信息化社会阶段。
自Internet出现以来，其“母体”电信网罗界却饰演了一个“九斤老太”的变装，它对Internet这个“丑小鸭”老是“看不惯”，“容不得”，但是又“斗不外”，对于Internet网的发展中的一些问题横加质问，成就种种勤恳来限度、阻滞Internet的发展，但都不太告成；迟迟领会不到“everything over IP”之路。2000年以后固然最终不得不承认这一现实，但又提议一些新的贬抑、限度、更正Internet的有磋磨，如“后Internet”、“第二Internet”等，以至提议将Internet建成或改形成为一个真的、可控、安全可靠的网罗，这是一种空想乌托邦！试问Internet属于哪个国度或组织经管和贬抑？在物理世界中，有谁能将通盘世界经管起来，能贬抑和保证它的安全？同样又有谁能保证赛伯空间的安全、真的和可控？
在信息化社会中，东说念主们既要在物理空间中生涯和竞争，又要在诬捏的信息空间中生涯和竞争。持久以来，东说念主们对于物理空间中的安全已有了深刻领会，并累积了丰富的教导来强化物理空间中的安全性，以保证东说念主们能从事种种浅薄的社会行为，过上从容幸福的生活。但是，固然东说念主类经过了几千年的奋发立志，物理空间中生涯的安全性还远未得到无缺的经管。
这里要稀奇请示大众，诬捏的赛伯空间中的许多事物和问题大多是物理空间中的事务和问题在诬捏的赛伯空间中的映像，因此，交融、念念考和经管赛伯空间中的安全问题频频不错模仿物理空间中的安全问题的经管模范和教导。
另一方面，咱们也要通晓领会赛伯空间中信息安全问题的额外性，明确区分赛伯空间中信息安全和物理空间中的安全的不同之处。
信息安全是一个相等大而复杂的问题，它波及社会、东说念主性、法律、经管、技艺等多方面、多头绪的问题，是信息化社会中东说念主类必须面对、很好商量和经管的新问题。
Internet的人道是“连通性”、“解放性”，它不是由阿谁国度，阿谁公司所建，而是全东说念主类共建的网罗。
任何东说念主、单元、政府都不错享用Intenet所提供的互连、互通和丰富多彩的信息服务，但同期也要承受来自Internet的安全挟制，有时以至是严重的挟制，付出的代价亦然惨重的。
1. 任何通讯网只消与Internet连通就将有一部分红为Internet的一部分。
2. 完全与Internet阻隔是经管安全性的进攻门路。如军用网。“911”以后，好意思国强调了这类网的构建。
正如物理空间一样，它是东说念主类的一个诬捏生涯环境。东说念主类固然不错在一定条目下去贬抑和更正环境。但毫不可按个东说念主主不雅意志去更正它。更为可取和更为有用的应是“顺应”天、地之礼貌，求得生涯和发展。
咱们能够作念的是将咱们的里面用的内域网（Intranet）扶植得更安全和真的，稀奇是咱们孤苦于Internet的专用网终了安全和真的，此外咱们还不错与其它方谐和使咱们分享的外域网（Extranet变得比较安全和比较真的。
Internet的特色
●基于IP技艺，终了浅易、快捷的互连、连通。
●倚重Web技艺（20世纪九十年代后），为用户提供丰富、浅易、快捷的信息服务。
●面向P2P，每个用户都是平等的，都有平等的职权。
●无中心。
Internet的问题
●信息安全性无保险。
●QoS无保险。
●无政府情状。
●难于经管和贬抑。
赛伯空间
赛伯空间是由Internet、Intranet、Extranet和孤苦孤身一人网4者组成，这四类网罗空间都是东说念主类创建的，Intranet和Extranet给与TCP/IP契约，是Internet的子空间，孤苦孤身一人网或专用网与Internet无关联，但它们的信息所形成的诬捏空间属于赛伯空间。
赛伯空间是数字化革射中东说念主类创造了赖以生涯的第二个空间，属于六合中早已存在的信息空间。信息空间与物理空间是密切关系的，其中的好多事物是相互映射关系，但它们之间绝非是等同的。
网罗空间是物资的，属于物理空间畛域，赛伯空间是六合信息空间中的子集，它是详细的、无形的，将空间译为网罗空间是值得商榷的。网罗空间的安全与赛伯空间的安全虽是密切关系，但亦然有区别的，不可等同起来。
“911”事件以来，赛伯空间中发生的事件，从维基泄密（WikiLeaks）到斯诺登触发的“棱镜门”，对全球政事阵势的影响也在加大。赛伯息空间对东说念主类的生涯的影响将会日积月累。
无线网、出动网的蕃昌发展[23]
通讯的发展是向5W的欲望田地前进，5W：Whoever（任何东说念主）、Whenever（任何时候）、Wherever（任何地点）、Whomever（与任何东说念主）、Whatever（任何表情）。无线化、出动化和微型化是终了5W的技艺保证。
卫星通讯曾使东说念主们淡薄短波无线通讯，到了上一生纪80年代，由于新的处理技艺的应用，如编码、信说念自适合测量和追踪技艺，短波无线通讯不错保证较高速率、接近24小时全天候的可靠通讯，而得到复苏。手机的世俗应用和其无线连网接入方式，使无线出动通讯得到大发展，成为东说念主类通讯的进攻网罗。
互联网发展的新阶段——外交网罗
互连网提供的信息服务由浏览器到达WWW（万维网），独创了Web时间的第一个进攻阶段。Web时间的第二个进攻阶段是Google阶段。现在到了第三个进攻阶段，以Facebook(脸书)、Twitter(推特)和Google(谷歌)的YouTube为代表的外交媒体（Social media）阶段，或外交网罗（Social networks）阶段[14]。
信息时间阅历过多种争战，大型机（Mainframe）与微机（Micros）；RISC（Reduced Instruction-Set Computer）与CISC（Complex Instruction-Set Computer）；Windows与Unix等。当前IT业的一场巨大而复杂的争斗正在利弊张开，Facebook、Twitter、Google等谁将成为社会网罗时间的领衔者尚未分晓。
Facebook（脸谱、脸书、面书）的出现带来了赛伯空间中的外交理念，将Web推向了一个新的发展阶段，Google固然在全力猛攻外交领域，但它迟了一步，创办脸谱的年轻东说念主：马克·朱克伯格(Mark Zuckerber赢得了“外交”。但者还不是最终收场，Google还有它的巨大上风，Facebook和Google的争战还在进行中，这是现代最伟大的技艺冲撞。
现在Facebook的注册东说念主数早已构陷4亿，市值达1800亿好意思元，而朱克伯格也成为全球最年轻的自行创业亿万富豪。他是比尔·盖茨之后，IT业乃至世界经济的新据说。
向探索更远的天际和更久远的当年发展
航空、航天、星际探伤、六合和东说念主类发祥、考古等都要求信息技艺向更无边的时空进军[26][27]。
1990年好意思国辐照的哈勃（Hubble）天外千里镜将东说念主类不雅察六合的才略扩大到星河系以远，带来天文不雅测史上的一场创新。2014年好意思国又辐照功能更强盛的詹姆斯·韦伯天外千里镜（JWST，James Webb Space Telescope，替代哈勃天外千里镜。它不错按照天文学家的指示去不雅测六合中的任意星体。使咱们的不雅测距离彭胀到130亿光年的六合，同期使咱们不错追寻到137亿年前，六合大爆炸以来的六合的形成和演变的历史。天外千里镜即是一个复杂的光探伤或感知系统，亦然一个无线光通讯系统。下一步是建造巨型天外千里镜的Atlas T蓄意，要到2020至2025年才可能运转[27]。
中国也正在贵州平塘加紧建造“不雅天巨眼”——FAST，我校段宝岩院士团队和清华大学承担了天线馈源动态贬抑追踪系统。
天外千里镜仅是形形色色的传感器中的一例，还有许多种种不同类型的传感器，仅用于东说念主体的就有可佩戴、可吞咽和可植入的三大类。利用这些传感器，通过无线信说念不错和狡计机、网罗联结，组成了无线个域网（WPAN，Wireless Personal Area Networks）或无线体域网（WBAN，Wireless Body Area Networks），为商量东说念主体生理和热诚的奥秘，疾病会诊和调治提供了极为有用的妙技。
东说念主类对于物理世界的不雅察、实验是受东说念主的感知道才略、实验开辟技艺水平、可合手续不雅测时间等的限度。除了奋发改善不雅测器具外，更要依靠东说念主的心智世界的永不泯灭的兴趣心、果敢的怀疑精神、不懈的探索功夫、丰富的遐想力、严谨的逻辑推理判断力，在柏拉图世界中创造好意思的数学模子，在物理世界中去考据。
（八）信息化社会之路——网罗化-2
互联网、物联网、物连网与传感网
Shannon在1948年文章中所给出的通讯系统模子就明确指出，信源和翌晚既不错是东说念主，也不错是物。这即是说，存在着东说念主-东说念主、东说念主-物、物-物之间的通讯系统。持久以来咱们主要商量和发展东说念主与东说念主之间的通讯，在贬抑系统中会波及东说念主与物间的通讯，但很少提到物与物之间的通讯。这主如若因为物不具有对周围环境的感知才略，也不具有与外界通讯交流的才略。传感器的技艺的发展和奉行应用，使东说念主们不错给物绑定一个对周围环境能感知并可与外界进行交流的传感器，从而使物能浅易地与东说念主、与其他物进行互联。这即是物连网兴起的布景。
物联与物（互）联网
物联网（Internet of Things）的界说是物的互联网，而互联网是利用TCP/IP契约构建的诬捏网。因此，许多物与物之间链接的网罗并非属于互联网，更多的是一些通过传感器所构建的传感器网罗（Sensors of Network），这些网罗大多是为完成额外任务的专用网罗。可将这类网称之为物连网（Networks of Things），而将给与TCP/IP契约构建的波及物的通讯网称之为物联网。
其实东说念主和东说念主之间经由网罗的通讯亦然借助于传感器（送话器、受话器，以及智能器件如PC机、手机等）终了的，从终了通讯来看，“东说念主”和“物”并无骨子上的区别，Shannon照旧有预知之明的。天然，东说念主是能够发明创造所需的器具强化我方的感知、通讯等才略，而物是由东说念主赋予它们种种所需的才略，完成东说念主类让它们去作念的事情。
将物联网和物连网说成是超越互联网的一个新时间、新阶段等都似乎有点过誉了。物联网只是互联网的彭胀辛勤，而物连网亦然早已存在的事物，如六合探伤、探矿、军事应用等。
感知技艺的发展[25]
感知技艺的发展对于知足东说念主们获取所需信息起了进攻作用。东说念主类区别于一般动物之处是能够继续地发现、发明和制造新的器具，扩大我方感知时空的才略，由用我方才略有限的感官去看、去听、去闻、去嗅、去品味、去抚摸、去感受，到用听诊器、千里镜、显微镜、超声探伤仪、X射线、CT断层扫描……辗转感知。使用器具大大蔓延了东说念主能感受的时空领域，强化了咱们探索天然、社会、和咱们我方生理和热诚的才略。
物理空间中的一切事物，非论它是生物还短永生物、是动物照旧植物、也非论它是出动的照旧固定的，都不错给与这种办法，给它绑定或镶嵌一个传感器，就不错将它送入信息空间中，作为其中的一个诬捏成员。
传感器多为无源器件RFID，现在以出现多种有源芯片，如Dash7的无线网接入，运行在433 MHz，波长约为70厘米，这个波段的优点是不错穿透像水泥墙一类的勤恳，能责任在有无数金属堆积的环境中。有源RFID芯片给与小电板，功耗低，可持久责任。通讯距离可达几百米，条目好时以至更远些。Dash7适用于低功耗、低带宽数字通讯，成本仅为5好意思分，好意思军将其班师用于战场上。
有源传感器的供电是一个具有挑战性的问题。在东说念主体、钢筋混凝土建筑、化工场危机里面机构中的有源传感器，难于为其更新电板。面前，即使用在关键节点，有源传感器的电板也仅能保管几年。当前急需寻求无需外部供能的有源传感器经管门路。
发展物联网和物连网的关节技艺是传感器和能源，而不是通讯技艺，其所用的通讯技艺大多是已纯属的ICT（信息通讯技艺）。
六合信息空间中的种种东说念主工诬捏信息空间
信息空间是六合有史以来一直都存在着的，包含六合中的通盘信息组成的空间，其中有六合生成和发展的历史、地球出现人命、东说念主类社会发展、现存动植物等的信息。
赛伯空间，确切地说它是由东说念主类利用狡计机和通讯开辟所构建的一切通讯网罗中的信息所形成的诬捏空间，东说念主类在信息化时间的第二生涯空间。
互联网利用TCP/IP契约所构建的诬捏网罗，其中包括物联网（是物连网中给与TCP/IP契约的网罗）、内域网和外域网中给与TCP/IP契约的部分。
基于上述的领会，咱们将信息空间中的种种组成部分走漏如下图。
（九）信息化社会的高档阶段——智能化
Shannon是最早倡导智能化的学者
Shannon是最早倡导智能化的学者，况兼可爱制作智能化机器，他制作了按罗马数字运算的狡计器Throbac和一种玩六连棋的机器Hex。他亦然一位可爱玩狡计机的东说念主，狡计机棋战、老鼠走迷宫、杂技演员最多能贬抑几许个球，要抛多高才行？用机器解魔方问题，以及用狡计机商量和进行股票投资等。他不单是是消遣，况兼在这些方面都提议了深刻的观点，作念出了进攻孝顺。他曾在贝尔的长廊骑着独轮自行车手里还耍着三个网球的杂技。他制作了不少机器，但都未给他创造钞票。
Shannon对于机器东说念主的发展前程的看法是比较乐不雅的。他说：“我不知说念机器将来是否能替代东说念主，这是一个难回答的问题。再有一个世纪或更长些，机器将会在险些每件事上作念得比咱们好。有许多事它们仍是作念得比咱们好了，举例，不错将汽车在街上开得比东说念主驾驶的要快得多，好多工场的活也能作念得比咱们好。还会出现更高智能的机器东说念主，这不会令我感到瞻仰”。“最初，我是一个无神论者，我信托进化论，也认为咱们基本上都是机器，但属一类很复杂的机器，要比迄今制作的任何机器东说念主要复杂得多，咱们是机器装配中的一种顶点，我不认为机器即是金属的。”当问到畴昔富饶复杂的机器东说念主能成为东说念主的一又友时，Shannon说：“我想是可能的，但还远得很”。“我认为机器的才略莫得限度，微芯片会越作念越小，速率会越来越快，可能将比咱们更好。”
在谈到编码时Shannon说：“令东说念主十分困惑的是大脑如何利用万般元件将经管作念得如斯之好，在它们的联结中一定使用了某种冗余度。咱们知说念大脑有100亿个神经元，它不错哑忍种种损伤，不错对特定的神经元进行手术仍然能终点好地处理事情，是以一定有冗余度来拼集误操作。但是他是如何进行这类责任的是更难懂和更贫瘠的问题。”
东说念主机大战
1997年超等狡计机“深蓝”在棋盘上打败外洋象棋巨匠卡斯帕罗夫。
2011年2月8日好意思国驰名才能竞答电视节目《危机边际》曾组织IBM的超等狡计机与两个传奇赢家：肯·詹宁斯和布拉德·鲁特尔之间的东说念主机对决大赛，“沃森”到手。《危机边际》号称好意思国历史上最受迎接的才能问答节目。
“沃森”是按IBM的创始东说念主托马斯·沃森的名字定名的，它利用一个弘大的并联网罗，与2000到3000个Power 7狡计中枢链接，这些狡计中枢被放置在7个雪柜大小的容器里。IBM仍是为“沃森”上传了通盘得到许可和公开的常识内容，以便打造一个巨大的语义索。
“沃森”会运用百科全书、字典、新闻报说念、书本、网罗内容等资源。但在参加《危机边际》节目时它不可与互联网联结。
“沃森”与詹宁斯和鲁特的对决，冠军奖金为100万好意思元，亚军为30万好意思元，季军为20万好意思元。詹宁斯和鲁特将拿出一半奖金捐给慈善组织，“沃森”的奖金则将一说念捐出。
本年3月9日-17日，谷歌的狡计机AlphaGO借助所收购英国DeepMind公司的东说念主工智能围棋软件，与韩国围棋国手李世石进行了东说念主机大战，AlphaGO以4︰1到手，赢得0万。
几次东说念主机大战都有华东说念主狡计机科学家参与。
狡计机棋战还只是波及东说念主脑灵敏中数学逻辑推理，“沃森”参加《危机边际》竟答所波及的东说念主脑灵敏还有语言交融、常识检索等。这类“东说念主机大战”充分展示了东说念主工智能的成就，天然这种无人命狡计机的智能距离东说念主类的能自主运行、解放念念想的灵敏还很远方。
大数据——自动化到灵敏化[23]
东说念主类步入了信息化社，时刻有被数据激流吞没的危机，如安在数据大海中凫水？就要靠“大数据”技艺。
“大数据”是东说念主类创造的一种能在宽阔数据大海中发现问题，对其进行分析、臆度、处理的新科学模范，是东说念主类创造的一种灵敏器具。它对东说念主类社会发展的影响深远，对网罗安全的冲击作用巨大。训导“大数据”的物资基础是超高速巨型狡计机、网罗空间、大规模的网罗狡计和存储资源。“大数据”的关节技艺是灵敏化搜索、处理软件。
“大数据”是东说念主类在信息时间发明的一种新式诬捏显微镜和千里镜，能在网罗空间中不雅察、搜索、发现纷纭的征象和复杂莫测的问题，并对其进行分析和臆度，将会带来科学商量模范的更新[23]。
“大数据”使机器进入了灵敏化阶段[23]
持久以来，科学发现依赖科学家的常识、灵感，从有限的后果、尊府搜寻问题间的关联，提议稳健逻辑的假定，并通过实验考据。大数据时间，科学商量发展到一个新的阶段——灵敏化机器阶段。
“大数据”是东说念主类发明创造的一种器具。它会匡助东说念主来完成力所不足的任务，削弱东说念主的膂力和脑力工作，但决不可够完全替代东说念主的灵敏和东说念主的作用。咱们还应当看到，这种诬捏的千里镜和显微镜与物理空间中的千里镜和显微镜不同之处是它们是智能型机器，跟着这类器具的改进，它们的智能终究会接近于东说念主类的灵敏，而得到东说念主类的认同。
“大数据”严重挟制和缓缓掳掠东说念主们的秘密权，在信息化社会中生涯的东说念主们将缓缓丧失秘密，在诬捏的赛伯空间中无奈地“裸奔”。
东说念主们的所作所为，三年五载不在被监视和追踪着，哪有什么秘密可言！“零秘密”（Zero privacy）将跟着给与技艺的跳动成为社会不可逆转的趋势[22]。
密码表面在守秘上是班师的，但在保护秘密上还称不上是灵丹仙丹，已遐想的一些系统，如DRM都还未被市集世俗禁受。另一方面，像911后，好意思国大肆推动“信息全面觉察（TIA，Total Information Awareness）”蓄意，DARPA于2002年11月建立了信息觉察局（IAO，Information Awareness Office），指导发展新技艺，诡秘商量e-DNA、“东说念主脑阅读机”或“畴昔属性筛选技艺”（FAST，Future attribute screening technology）等技艺，不仅要发现、纪录、追踪东说念主们在赛伯空间的行为，还要平直窥测东说念主的所想、东说念主的久远的深层记忆、以至东说念主的内心世界。技艺的发展标的有时短长常可怕的！东说念主类以至有时都会失去了对它们的贬抑才略！
在信息化社会中东说念主类赖以生涯的信息器具是什么？
20世纪90年代中期有PC、与TV+PC之争。比尔·盖次主张的PC机到手，宽阔大公司如Sun公司主张的网罗狡计机NC落败，西安黄河机械厂试制的TV+PC未必白烧了2000万东说念主民币而告吹。
当前，是畴昔5G智能手机照旧更灵巧的PC机尚待时日分晓。乔布斯所创建的苹果公司的手机似乎有但愿夺冠。
5G智能手机无论在表面上，照旧在践诺性能上都已达到了终点高的水平，能较全面地知足东说念主们在畴昔信息化社会中生涯的需求。
给与多种先进技艺的5G能达到的技艺水平：数据率为20 Gb/s，是4GLET20倍；频谱利用率4.5 b/s的看法，/Hz，网罗的数据处理才略10Mb/s/km2，是4G的100倍；网罗可联通器件密度1Mb/km2，是的10倍；出动性，通顺速率在500km/h下可罗致数据，4G仅为350km/h；传输时延仅为4G的1/10；能量利用率较4G提高100倍，4G传递1000-bit数据耗能1毫焦耳，5G可传100组。
固然5G智能手机将可改进成为东说念主类前所未有精细成品，但它仍有一些贫瘠问题，如电板的供电时长、快速和无线充电、录像光学镜头远不如单反像机、数据处理引擎才略和自大屏远不如PC机等[20]。
（十）量子在系统论中饰演的变装
明确量子和它在系统论中饰演的变装，就不难认清处“量子信息”、“量子通讯”“量子密码”之类的基本成见。
量子自己是能量，属于物理畛域。爱因斯坦说：“天主不掷骰子”，但当将量子看作波时，量子即是一粒尚未掷出的“骰子”，不错用薛定谔的波函数描写，可称此类“骰子”为“昆”；当将量子看作是一个粒子时，咱们践诺不雅测到的即是这粒“骰子”被“掷”出的(亦即波尔所说的“塌缩”)收场。薛定谔“猫”，描写的是“昆”的特例，即只消两种可能的收场，此时“骰子”退化为“硬币”了。
迄今，咱们的技艺水平还不可能不雅测“掷昆”或量子“塌缩”的全历程，也许从道理上就不可能终了这种不雅测。
作为实体的量子，不错作为信息的载体，也不错作为狡计、处理信息的媒质。但它不是一种信息。Weiner说过：“信息即是信息，不是物资，也不是能量。”说什么量子信息？求教这和Shannon的省略情信息有何区别？如果所指的是一个量子所载荷的信息量的几许是不错的，但这里的信息即是Shannon所商量的信息，难说念还存在有所谓不同于Shannon所商量信息的“量子信息”吗？
固然原则上，一个“昆”不错载荷任意多比特信息，但受量子检测技艺水平限度，面前只为1～2比特。
以上述不雅点来看，当前所提议的万般量子密码系统、实质上都还算不上是Shannon信息论意旨下的密码。
当前所称的量子密码系统实质上即是为一个老例密码通讯系统的发端和收端配置的一双相互同步产生就地数的器件，可作为老例密码系统的密钥生成器的一种选拔有磋磨。
利用量子密钥交换模范所赢得的密钥如果不重叠使用的话，就可终了Shannon所说“一次一密（one time pad）”的完善守秘，但完善守秘并不等于超等齐备安全，更不是齐备安全，在唯密文破译条目下它是无条目安全的，但这并不等于齐备安全。量子密钥交换并非是终了唯密文破译下无条目安全的唯独模范，上个世纪六、七十年代好意思、苏首级热线就用老例密码终通晓“一次一密”守秘通讯。“一次一密”的密钥成本太高，不可能世俗使用。
什么是密码系统，Shannon在1949年的经典文章[2]中明确提议，是借助密钥贬抑下的加密妥协密变换所终了诡秘通讯的系统。因此咱们说现存的所谓“量子密码系统并未波及密钥贬抑下的加密妥协密变换，还不可称其为一种密码系统，而只是一种密钥交换模范。
现存的量子密钥生成（或交换、或分拨）模范还有待深入商量和完善。有如下几点值得提议：
●所生成的就地数的质地是否知足密码安全性的要求，需要作念全面深入商量论证。
●这类量子密钥交换系统在道理和终了技艺上是否存在安全隐患？
●这类量子密钥交换系统实施中在多猛进度上要依赖于老例通讯系统寄递辅助数据（如BB-84有磋磨）？
●这类量子密钥交换系统生成密钥的效率？是否能知足及时通讯的需求？
●这一量子密钥交换系统的成本多大？是否已能纯属奉行实用？
用系统论不雅点，所谓量子通讯系统应当是利用量子来载荷信息，并通过量子信说念寄递信息，终了他乡信拒绝流的系统。到面前为止，这一技艺还远未纯属。面前所终了的量子密钥交换系统，它既不是一个量子密码系统，更不可称之为量子通讯系统。
（十一）智能科学的终极磋磨——东说念主工脑
六合是通盘系统中最大的一个继续演化着的复杂系统，它兼而有之，东说念主脑是最复杂的一个小的人命系统。当前东说念主类正在全力探索这两个系统，揭密这两个系统是对东说念主类知道才略的极限挑战任务。
咱们仍然要用系统论的不雅点来探讨，要用贬抑论和信息论来领会系统中物资和能量如安在信息（常识、灵敏）贬抑下保管系统的高效运行。这恰是咱们所信守的系统科学不雅。
东说念主脑的复杂性[29][30]
中科院院士、脑科学商量各人杨雄里讲授列出一组数据：东说念主脑组成单元神经细胞数目达上千亿，与星河系已知星体总和终点；而作为神经细胞的联结点“突触”数目，又是神经细胞的1000倍，达到10的14次方，每秒完成千万次动态通达；东说念主类大脑可储存的信息终点于好意思国国会藏书楼藏书总量的50倍……恰是这些数字组成的神经网罗令东说念主类得以产生感觉、罗致信号、形成意志、赢得逻辑、发出指示、学习、领有记忆。也正由此，揭示脑的奥秘成为现代科学面对的最大挑战。
地球上的东说念主不可能将我方举起来，但是东说念主类依靠奢睿灵敏，发明创造了飘扬器具，不仅能让东说念主们翱翔于天际，况兼还能飘扬于星际。东说念主类能用我方的头脑认清自身，稀奇是我方的脑袋吗？也许有某种“力”的作用，使咱们难于领会通晓咱们我方的意志、精神方面的问题，但咱们是否也不错创造出某种“领会器具”能够匡助咱们领会通晓咱们的意志和精神？这是一个比将我方举起要贫瘠和复杂的多的挑战！
东说念主类不畏艰险，对脑的奥秘的探究从未住手，跟着科技的跳动，东说念主们对脑的商量已形成一门新学科——脑科学，并被列入列国要紧科学商量蓄意。将数学、物理、狡计机、信息、贬抑及生物学中许多新兴学科：神经剖解学、神经生理学等方面的各人汇合成探索脑科学的雄兵。
好意思国最早制定脑的商量蓄意：“脑的十年”（1990-2000）。欧盟委员会2013年春颁布实施“欧盟脑蓄意”。2013年4月7日好意思国正经公布新“好意思国脑蓄意，即顶端创新神经技艺脑商量（BRAIN）”。日本与德国“脑科技”的计策重心则是机器东说念主和数字化。中国脑蓄意更为践诺，以“健康脑”为导向，但愿在畴昔十年、二十年能够有完善的早期会诊和早期喧阗模范，以减慢发病，减少社会背负。在宏不雅与微不雅间“架桥”，中国脑蓄意牵头东说念主蒲慕明院士强调了脑科学很进攻的是在介不雅层面上去了解脑的机制。介不雅，介于微不雅与宏不雅之间[29][30]。中国脑蓄意跨了中科院9个商量单元共有23个商量团队参加，这是个弘大的脑科学国度代表队。
脑保健和脑疾病调治
脑保健和脑疾病调治是脑科学商量中最具现实意旨、最具经济效益、平直的商量标的。
具体的商量神情：神经遗传学、神经功能的归附、记忆减退及记忆勤恳等，可平直用于重心保护脑、防治脑疾病，提高对大脑的交融，有望在驻防和调治神经系统疾病，如帕金森病（PD）、AD、老年稚子症、抑郁症、精神分裂症等方面赢得实质性构陷。
医疗开辟开发商量。
东说念主脑建模之路——东说念主工脑与生物脑[28]
东说念主工脑（Artificial brains）商量，是利用狡计机科学和东说念主工智能技艺，由硅片、纳米等材料构建东说念主脑的基本框架，尤如一个具有才能的超强狡计机，并构建基于东说念主脑功能的数学模子，通过软件终了东说念主脑功能的仿真，近似终了东说念主脑模子。
在神经生物学方面有一个有名的一个大脑建模即“蓝脑蓄意”（Blue brain Project），想最终揭开哺乳动物才能、意志和精神产生之迷。
IBM向他们提供了世界最强盛的狡计机之一——“蓝色基因”（Blue Gene/L，体积为4台电雪柜大，有8000个处理器，每秒可进行22.8万亿次运算。而“走鹃”的运算才略达1000万亿次/秒，占地557 m2，功率3兆万瓦，珍惜成本达300万好意思元/年。而东说念主脑侧面积只消0.01 m2，能耗约为一只20瓦灯泡。IBM承诺10年内将优惠提供4台越来越强盛的超等狡计机），这是“蓝脑蓄意”称号之源。[25][29]
生物脑（Bionic brains）[31]，商量生物脑的基本构造、责任道理，搞清东说念主为什么能产生意志、精神、念念想？如何存储数据？如果禁受外界信息、进行判断和响应？个东说念主的性格又是如何形成的？如何用生物材料构建东说念主造生物脑？等等。
对于这两个标的能走多远，能否最终终了预定的磋磨，各人们各有我方的看法。
对于第一个标的，我以为最贫瘠的是，用现存的图灵狡计机模子来仿真生物脑的通盘功能，是否能够班师？这是个未知的问题。东说念主脑的有些功能，如狡计、逻辑分析，已由灵图狡计机班师地仿真终通晓，有些方面可能已卓绝生物脑，如下外洋棋。但是东说念主脑的功能并不是都适用于由图灵狡计机仿真，如图像识别等。这些功能的数学模子是什么样的？还远未搞通晓，至于到意志层面，精神、个性等就需要走更长的路了，生物脑各人们频频会笑这个标的的想法太天真了! 如诺贝尔奖赢得者，San Diego神经科学商量所长处Gerald Edelmann说，奇点论者大大低估了脑的复杂性了，不仅每个东说念主脑是唯独的，况兼它还会适合新的教导而继续变化。用同样的特定输入刺激一个生物脑，东说念主们不会看到两次完全一样的响应信号。有东说念主从歌德尔定理和钱德拉塞卡极限阐明这条路走是走欠亨的[北大马兆远讲授博文]。
对于第二个标的，最贫瘠的是生物脑的责任不仅随同电磁历程，况兼随同生化历程，对于电磁历程咱们有较好的妙技进行不雅测，已取得好多后果，弄清了不少关联生物脑的责任机理问题，但对于生化历程、对于活体的湿件（Wetware）是如何责任的以及如安在活体上进行分析和检测还有好多难题，咱们还有待奋发，是否可行？面前所知还甚少。
智能、生物智能和东说念主工智能
何谓“智能”?，《现代汉语辞书》的解释：“智能，即是灵敏和才略”，“智能”=“灵敏”+“才略”，“灵敏”属于信息畛域，是详细的，而“才略”是属于物资畛域，是具体的。“智能”即是在灵敏指挥、贬抑和主管下的才略。
智能和本能不同，《现代汉语辞书》说，本能是“东说念主类和动物不学就会的技艺”，“机体对外界刺激悄然无声地、不测志地（作念出的反应）”。
不可将东说念主类的智能和动物的本能等量王人不雅，东说念主类的灵敏远高于一般动物，但在才略上常不足一些其他动物，而其他动物虽短缺以至谈不上有什么灵敏，但在某种才略上常会卓绝东说念主类。
这阐明对“智”和“能”要作区分，不可将其合为一个合座行为仅是“智”的蔓延，而略去“智能”中不可短缺的“能”的部分。
智能早已存在于高等动物，稀奇是东说念主的系统中，只是到了信息时间才被东说念主们深远地意志到，并进行深入商量。
智能属于有人命才略的生物，稀奇是属于高等动物——东说念主类。无生物所具有的“智能”只但是“东说念主工智能”，不具有人命力，仅当“东说念主造生物”出现后才可会发展出非东说念主力所赋予的“智能”。
东说念主工智能中的能是东说念主通过遐想和制作所赋予机器的，而生物智能中的能是生物体中的生物能。动物的生物能是由其自身的消化系统和输能系统提供的，植物的生物能是平直或辗转地通过光谐和用从太阳能转变来的。
生物东说念主和机器东说念主
东说念主工造的智能东说念主可分为两类，一类是用普通材料打造的，即机器型智能东说念主，另一类是用全新的生物材料制造的生物型智能东说念主。前一类仍是有好多产物，但咱们说这种机器型智能东说念主不会有信得过东说念主类的创造力和遐想力的灵敏，另一类生物型智能东说念主面前还没能制作出来，但已运行有了一些部件，如用种种肝细胞通过用东说念主工培育出的脏器官，至于最终是否能制作出来生物型智能东说念主照旧未知的。
至于说到意志、情感与智能的关系，阐明“深蓝”狡计机既没专诚志，也莫得情感，但它具有强盛的逻辑推理才略，这种才略不可不说是一种智能，天然这和东说念主类比较还差的很远。
意志是“东说念主的头脑对于客不雅物资世界的反应，是感觉、念念维等种种热诚历程的总和，其中的念念维是东说念主类独到的反应现实的高档表情。”[《现代汉语辞书》，p.1618]
情感是“对外界刺激敬佩或含糊的热诚反应，如可爱、震怒、悼念、退缩、爱慕、厌恶等。”[《现代汉语辞书》，p.1116]可见，有些情感以至不波及常识、灵敏，因而也算不上智能，在动物界更多的阐发为本能。
智能和意志、情感是关接洽的，但毫不是一种因果关系。
至于畴昔机器型智能东说念主对于生物东说念主的挟制是可能出现的，固然他们的智能永远也不可能卓绝东说念主类中最奢睿东说念主的灵敏，但有最奢睿东说念主所遐想出来的机器型智能东说念主的智能可能会卓绝东说念主类中的绝大多数，举例东说念主类中鄙人外洋象棋上可能只消少数几位巨匠能胜过“深蓝”，如果在好多责任上都可能出现这种情况，就会出现严重的工作问题，到那时就会提议大多数东说念主的存在还有什么价值？
另外，当具有高度智能的机器东说念主出现后，它们除了作为东说念主的助手外，会不会成为东说念主的一又友、伴侣？到那时它们有莫得和生物东说念主同样的平等职权？
至于生物型智能东说念主能否出现照旧远方的将来的事，一朝出刻下东说念主类就根由，以至也莫得老本脑怒它们了。
东说念主脑的意志、心灵、精神之迷
当前，意志（Consciousness）、精神（Mind）等的商量运行进入信息科学领域，信息科学的商量正在向神经学、生理学、热诚学、人命科学以及形而上学等领域浸透和溶合。
东说念主类最不可捉摸的意志行为，科学运行揭示它的图穷匕首见。
“世界上最宽阔的是海洋，比海洋更宽阔的是天际，比天际更宽阔的是东说念主的心灵。”（雨果）
“东说念主的心灵对商量者来说，犹如一个黑箱，不错贬抑‘输入’的尊府，也不错看到‘输出’的收场，剩下的就只是所谓‘表面’了。”情况正在发生变化，东说念主们运行从细胞和分子水平上商量精神行为的骨子。这是让咱们颤栗而又令咱们期待的事，黑箱能被翻开吗？
如果雨果活到那一天，他也许会把我方的名言修改为：“世界上最宽阔的是海洋，比海洋更宽阔的是天际，比天际更宽阔的是东说念主的心灵，比东说念主的心灵更宽阔的是科学的法力。”[《新发现》，No.3， 2007， p.8]
咱们能否揭暗示志之迷？
固然从系统论的不雅点来看，构建生物东说念主和生物脑是不错终了的，但有好多领会上和技艺上的贫瘠问题要经管。
第一，要搞清大脑的生物结构、生理功能、电生理和生化历程，还要搞清其热诚历程。这些需要数学家、物理学家、化学家、生物学家、狡计机科学家、形而上学家、热诚学家等持久奋发责任才有可能终了由仿真脑产生意志的磋磨。
第二，对于描写大脑的机理，咱们已有一个图灵式狡计模子，它在描写东说念主脑的逻辑和数学狡计上是很班师的，但在其他好多方面，如图像知道、动作协长入贬抑、热诚的感知等好多方面效率很低，以至是窝囊为力。正如Rodney Brooks所认为的，对于东说念主脑来说，狡计并不是一个正确的比方，东说念主脑所包含的可能远远超出表情狡计，举例东说念主的天然精神功能(Natural mind function)。寻求拼集这些问题适用的数学模子远还未经管。
第三，如果用硅、纳米材料等硬件、软件和固件都不可很好地经管构建东说念主造脑的问题，如何构建能援手生化历程、生理历程的湿件。面前咱们对此所知还甚少。
路逐渐其修远兮，吾将高下而求索
东说念主类的探索精神是永久的，面对“脑科学”的终极磋磨能否终了是一个尚难定论的问题。单一种类神经细胞的供能和信息寄递、处理、存储机制已终点复杂，面前已有一些初步后果，但对波及海量多种神经细胞群体所连成的复杂的动态网罗的责任机制尚无法可想。东说念主脑的可塑性、随年齿和环境动态变化性，以及对外界环境反应的多种可能性更增大了领会它的贫瘠性。
对此，东说念主类只可愈加奋发，决不会毁掉！
收场语
本文展示了东说念主类在Shannon等宽阔前驱者的指引下，在扶植信息化社会所取得的伟大成就。当前，信息化创新还在深入进行中，数字化、网罗化、智能化的新技艺继续涌现，东说念主类的信息化社会还在发展完善中，信息化社会的高档阶段尚有很长的路！。
致谢：深深感谢咱们的敦厚陈太一和胡征二位讲授。早在60年代初，在他们所指导的信息论和编码谈论班，就为年轻东说念主创造了一个平等、解放和民主的学术谈论环境。谈论班使咱们受益良多，对毕生的商量责任都具有决定性的影响。这一好传同一直延续到今天。我还要稀奇感谢肖国镇讲授及他所指导的“密码谈论班”的梁传甲、王新梅讲授和参加谈论班的商量生们。多年来，咱们在这个集体中共同探索信息论和密码学的新念念想，新表面和新技艺，不仅使咱们增长了常识和才略，况兼在精神上也得到了很大的饱读舞和援手。
真挚感谢张卫国、杨克虎、高新波讲授，他们仔细阅读了本文的初稿，提议了不少有利的改进意见。
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