编码生成意义，解码揭示意义

杨 安 平

甘肃省兰州市

内容提要：马克思主义认识论是能动的反映论，但是，它是如何反映的呢？毕竟，简单如照镜子也存在一个原理问题！认识论决不能就此止步！信息的科学和技术已经提供了解答这个问题的脚本，这就是感测与呈现，调制与解调，编码与解码，……。所以，世界的意义由感测萌发，由编码培育，历经“秋冬春夏”，由呈现收获。语言就是编码的结果。

一直以来，我们只看到载体和媒体，却忽略了载体的本质和媒体的变换机制，以致于惊呼“信息既不是物质，也不是能量，……”，其实，载体整合的是有限种类的码元的大量个体在时间或空间上的排布，其根本是排布顺序或排布阵式。信息哲学需要研究编码的原理、方式和规则，研究编码与外在世界的关系等问题，以提供必要的理论依据和研究展望。

编码是一种以符号为材料的构造活动，就像排版那样。编码所得的资料只有在传播了并被接收到才能实现其使用价值。而要传播就必须适配以协议模式或科学理论支持的技术过程，实现以少量的规则完成载体的一定状态或形态与一定的符号进行对应，这就是把符号转换成讯号。讯号有模拟讯号和数字讯号两种基本形态。

关键词：编码，解码，码元，符号，讯号

                                                                              作者简介

杨安平，男，1965年8月生。1988年7月毕业于陕西师范大学数学系，获理学学士学位。兰州市某中学教师，高级教师，现已退休。多年进行信息的本质问题的研究。

一、意义是认知、思维和智能的根本

正像本体论孕育了物质科学一样，信息科学需要由认识论孕育。遗憾的是，克劳德·艾尔伍德·香农在给他的理论的基本要素，也即他的理论的研究对象起名时，选择了“信息”而不是“熵”，好像还折中了一下，叫做“信息熵”。这就好像是哥伦布把中美洲的土著人称作了印度人一样。经过维纳的加强和强调，一框还沾染着泥土的食材就被抬上了餐桌。

熵，一个系统的复杂程度，可以简单地理解为混乱程度，应该不比这个系统的分子数、温度、体积和质量等更为特别吧，即便是再把它称作是不确定性，却是凭什么又要把它称作信息呢？这里就引出了从香农的信息论开始的信息科学的研究对象问题！

熵，以及体积、质量、温度、密度、重心、分布和形状等，是事物本体方面的情况（指标），其研究归属于其他自然科学。可以类比一下，香农是在物流的某个阶段，对所运货物进行了一系列的测量和加工，包括对运输过程进行优化，例如多退少补，那边有的，多的，就扣下来，那边无的，少的，就运过去。至于货物是谁的，货物从何而来，货物要运到哪里去，货物的价值如何，货物有什么用途，对不起，那不是他香农的业务。

那么认识论该如何孕育信息科学呢？首先，必须明确，信息科学不是研究事物或世界的本体的，不管是一群热分子里的概率分布，还是一片嘀嗒声里的不确定性，都不是信息科学的研究对象。信息科学研究的是智能体对于外在事物的把握和掌控的原理和规律。也许，电视直播可以成为信息科学的一个缩影。限于篇幅，这里只讨论其中的一个方面。

电视直播的开端是摄像头和麦克风，中间是数据传输，末端是显示屏和扬声器。然后，对于没有到达现场却有观看需求的有视觉或听觉的动物来说就各观其观，各听其听了。信息科学当然不关心里面的进球了意味着什么，不关心一团像素对应的是张三还是李四，当然更不关心场面是火爆还是冷清。但得关心出现坏点，出现马赛克，出现线路故障；得关心别把圆的映成了扁的，别把瘦子映成了胖子；别平面镜进去，哈哈镜出来，……。信息科学不关心摄像头和麦克风之外的事物，也不关心显示屏和扬声器之外的事物。

这里的关键是把摄像头和麦克风采集到的现场的那点实况尽可能逼真地通过电视机还原出来，观众通过电视机的还原结果把握到现场的一些情况。电视机的还原结果与摄像头和麦克风采集到的现场的那点实况形成了一种对应关系，这种对应关系具有普遍性，我们可以一般地称其为意义。

很多学者把与信息相关的论述最后都归结为了含义、意义，好像含义、意义才是最为根本的概念一样，这就太不严谨了。其实含义、意义本身并不默认根本，它还可以使用更为根本的概念进行阐述，这就只能是对应关系了。还能更为根本吗？

遗憾的是电视直播传送不了气温、气味、湿度和辐射等，总有传送不了的，且有景别之间的矛盾，但这也就足够了，观众一般需求的也就只有影音。

二、事物对于智能体的意义始于编码

如果把意义定义为对应关系，那么这种对应关系又是如何达成的呢？

电视画面在得以呈现之前，有一个信号的传输过程，同样，阅读得有书籍，听评书得有收音机。电视信号一般是跨越万水千山进入灯火万家，书籍也是辗转百十门庭到达各自手里。同一类型的物品还有录音带、录像带、光盘和唱片等，当然，也包括硬盘和优盘。

这些东西与食品、家具等生活用品一样，都得运输传送。食品是用嘴吃，书籍是用眼睛“吃”，食品吃进肚里用胃消化，书籍“吃”到脑袋里用思维“消化”。这就像是把原料或半成品加工成了成品，以供最终消费者使用。

电视信号、数据流、书籍、录音带、录像带、光盘和唱片等与食品、交流电、自来水和天然气等比较就是可以重复使用，而不是用一些就少一些。书籍之类是别人可以再次使用，自己再次使用就意义不大，甚至没有意义，除非为了备忘或加强记忆。我们不妨给书籍（中的文字）、电视信号、数据这一类物品起个名称叫做讯资，相仿于物流，再给文字流、语音流、影像流、数据流、电视信号流这类物品起个名称叫做讯流。讯资是一种物资，讯流是一种物流。就像物资、物流不发挥物品的作用一样，讯资、讯流不展示意义。

物资、物流是在经过性质转变或工序加工成为物品后才产生使用价值，讯资、讯流是在得到了相应的端体的解码后，才能产生使用价值。讯资、讯流与物资、物流的根本区别就在于前者的价值在于编码而不是材料和构造。我们把承载编码的物品称作码品，把一段编码称作码体。码体是以经过编码的符号状态存在的，很多还经过了加密。编码是为了能够以特定的方式存储，传输，使用，加密是为了在存储、传输、使用过程中不被盗取，盗用。就像是物资在运输前拆散，打包，装车，固定，上锁一样。

人类的说话、书写其实就是在编码。我们对这些事情是那样地熟悉，以至于不容易意识到这种现象的本质！熟练的发报员相互之间用无线电码对话这一情形，有助于我们理解这一现象。这种现象，从不同语种的文本相互之间需要翻译也可以得到深切的感受！翻译就是解码，与把无线电码翻译成一个语种的语言是同样的道理。智能体的感知系统通过编码实现了用自身状态的变化呼应外在事物的变化，编码使得感知系统的状态得以重复使用。

码体虽然可以被复制大量份数，但每份复制都需要材料承载，这其实与一种产品的量产是同样的道理，每件产品都得使用一份物料。可能是因为承载的内容的特殊性，码体复制起来比较方便快捷，特别是与复制到的内容的价值比较起来，复制所需物料、能耗和工时往往可以忽略不计，显得好像并没有什么花费似的。可以销毁于无形，销毁后，承载内容的那一部分载体还可以重复使用。对于人脑的记忆来说，至少需要花费机会成本，也就是说，当我们阅读、观看或听取新闻的时候，我们一般就不能同时再干其他的事情了。

人类的意识与语言的整合使得我们想当然地认为书籍里面存储着知识，这是一种错觉，书籍中的文字只是起着记录、储存和激发的作用。书籍对于人类来说只是一个外存储器，是在意志的驱动下对意识进行引导的工具。

三、编码的两种基本方式

我们一般是把码元看作是能直接用于编码的符号或符号组合，例如词语、单词、词组。可以把笔画、字、词、字母、词素、0和1等看作是次一级的码元，或者就起个名称叫做码素吧。一个表达系统的码元的多寡要适当，太少会给高一级的构造、存储和转换增加难度，例如用0和1构成的机器语言，太多又会给系统的部署和使用增加开销和成本，例如汉字。一般来说，符号码元与讯号码元相互对应，前者是对后者的记录、存储和排布，后者是对前者的转换、实现和执行。符号和讯号的确不好加以区别。

编码是用码元构成码体的方式。编码还需要编码规则。一般很少使用码素、码元直接编码，而是使用“集成开发环境”进行模式化或模块化编辑，编译，制作，开发，最后得到用相当大数量的码元的排列组合的片段作为结果。所以编码基本上是在进行创造，制造，构造。这个过程一般都是先用一系列码元组制定出一个个子模型，再用其根据编码规则构造对象的映象，从而达到对对象进行表征，表达，指代，刻画，描述。码元组表现为关于一系列对象及其属性和行为之类的模板、模型和模式。

编码要让使用者获得相关资料，掌握相关情况，那就必须让双方在一定层次上实现同态或同构，让映象必须能够反映出与其所由投射的外在事物的形象、特征、属性、行为和联系，等等。这首先就要将外在事物及其项目在一定的层次和水平上进行模式化、模块化或区域化划分，再用一定的规则对应成码元组，并把不同模式、模块或区域之间的关系对应成码元组之间的关系。就像我们拍照一样，景象的部位投射成照片中的像素（簇），而且部位与部位之间的关系也要等比例保持成相应像素（簇）之间的关系，否则，一些部位或细节在相片中就反映不出来，或者，相片就扭曲了，就像凹凸面镜反射出来的影像一样。

把外在事物的形象、特征、属性、行为和联系等项目进行模式化、模块化或区域化划分，在语言就是（语境中的）词语，在显示屏就是各个位置的像素的色度，一般来说这就是码元组。模式、模块或区域之间的关系，在语言就是句法、语法，在显示屏就是像素的位置和色度，这就是编码规则。编码规则可以看作是一种协议。

编码的方式是在指代的基础上进行刻画。指代就是用一个个码元组代表外在事物或其形象、特征、属性、行为和联系等。刻画就是用码元组的排列组合对外在事物或其形象、特征、属性、行为和联系等建立映象。言语中的词语就是指代，句子就是刻画。显示屏上的像素的色度就是指代，显示画面就是刻画。指代和刻画并不是绝对的，在实际中往往是迭代使用的，例如，“刚才这句话”就是一种指代，把一个刻画进行了指代。这个词组本身是一种刻画，用刻画表示了一个指代。编码也是为了适应传递。

四、两种信号形态

符号与信号还是有区别的，符号是构成要素，一般没有完整的意义。信号可理解为同一场景中的简单信息的传递。数字讯号是对应的结果，模拟讯号是规则的结果。制定（发明）一种物理、化学或生物过程，把外在事物的形象、特征、属性、行为和联系等通过其所引起的物理量、化学量或生物效应量的变化幅度进行记录，再传递，传输，放置到相应的解译装置中呈现，同样能达成讯资、讯流所能达成的任务。当年的电视信号，强了画面清晰丰富，弱了画面雪花飞舞，表现为相应的作用的量值的弱小。数字讯号弱了就演成幻灯片了，声音就结巴了，表现为码元数量的减少和缓存的延迟。数字讯号也是物理、化学或生物作用的结果，只不过是把作用分散到了码元上，相关作用的分量在一定范围内只能激活一个码元，而不是像模拟讯号那样作用在整段信号上。

模拟讯号是直接通过物理、化学或生物作用形成的，一般来说具备比数字讯号多得多的形态。但是，囿于物理、化学和生物作用的原理的局限，无法达成数学上的那种绝对的连续性，当然，可数性也是达不到的，只能是比数字讯号多了许多许多码元。当然，问题主要还是在于不好给模拟讯号制定模式，从而进行规划和控制。

语言可以说是一种数字讯号，一个语句不会因为是窃窃私语，还是高喉咙大嗓子，而改变其含义。感觉是模拟讯号，知觉是数字讯号。可以说对信号形态的划分提供了一个人类认识事物的新方式，并可推广到行为模式。例如，拨号可以准确操作，测距却是永远都准确不了。深入研究也许能够有所发现。

就信号形态来说，数字讯号在很多方面是优于模拟讯号的，应该也没有更好的基本信号模式了。数字讯号是编码的结果，所以可以说编码在信息技术中占有核心的地位，但模拟讯号毕竟也在信息技术的历史上发挥了相当重要的作用，而且现在还在不少地方继续发挥着作用，也许人类永远无法抛弃模拟讯号，所以我们一般地就把获得信号的方式称作制讯。鉴于编码在信息技术中的核心作用，以及模拟讯号的相对连续性，我们还是一般地用编码来论述获得讯号的方式。

参考文献

【1】《信息科学：概念、体系与展望》，闫学杉著，科学出版社，2016年。

【2】《重勘信息的哲学含义》，肖峰著，《中国社会科学》2010年第4期。

【3】《编码：隐匿在计算机软硬件背后的语言》，[美]查尔斯·佩措尔德著，左飞、薛佟佟译，电子工业出版社，2012年。