信息论之父申农

1998年,国际电气-电子工程师协会召开大会,隆重纪念信息论诞生50周年。与会学者对信息论的创始人申农、维纳与费希尔表达了深切的敬意。 信息论是利用数学方法研究信息传输和信息处理一般规律的一门科学,是现代通信科学技术、现代计算机技术的理论基石之一。     

广义信息论探索

本文从广义的观点探讨信息的本质及其规律,并结合人体科学提出一种信息论研究的新图景。信息实际上是自然界普遍联系的形式和结构。物质相对于信息的关系,是内容对于形式的关系,是承担者(质料)对于结构的关系。宇宙间主体和客体都分为三个层次,信息在各层次间进行着形态的转换,我们由此可以认识信息的本质并探索新的数学模型。信息的主客体结构间存在着“同构律”、“全息律”和“同步律”。文中还对信息和时间、空间以及宇宙演化的关系进行了探讨,共涉及到广义信息论的九个问题。     

生物进化信息论概述

生物进化信息论从信息论和生物热力学基础上开拓出来以后,迅速发展成一门覆盖面广、突破性强的新兴学科。首先,它已合理地解释了个体发育与形态发生、类群进化与系统发育以及生态历史与其进化等等问题,并突出了它们的共同规律;第二,集合了广泛领域里的研究资料和人员,有从事分子生物学、发育生物学、群体遗传学、生态遗传学、进化分类学、占     

熵与信息论

科学中某些概念之所以重要,是由于它们反复出现在许多描述中,而且往往波及离最初表述很远的领域内,熵就是一个这样的概念。自从1865年克劳修斯在热力学中引入熵概念以来,熵概念不断向其他领域泛化,其应用不仅遍及自然科学的众多领域,并且还在社会科学中获得了尝试性的应用。为了使关心此问题的广大读者能简捷地了解到国内熵理论与应用研究的现状,为了促进我国熵理论及其应用研究的发展,本刊记者特邀约9位学者就熵概念的泛化及其在不同领域的应用举行了这次笔谈。     

信息论和科技进步

关于信息的科学——信息论属于20世纪里产生的、对科技进步具有重大意义的新科学之列。这门科学有各个不同的方面——数学的、物理的、技术的和方法论的——都需要作大量研究。其中关于信息论的关键概念——信息概念的研究颇引起人们注意。关于信息概念的内容以及信息论的地位,目前尚无统一的观点。信息概念自然科学家、技术专家和哲学家的著作中就信息概念的本质和内容提出了大量各种各样的见解。它们可以分成两类。第一类见解认为,信息和信息过程在一切种类和形态的物质运动中,包括无机界     

苏联学者的信息论哲学观点

控制论系统的运行是建立在收集、处理和传递信息的基础上的。计算和测量信息的手段向日益高级方向发展就是判断控制论取得了进展的一个重要因素。但有趣的是还没有人能对信息下一个完全令人满意的定义。诺伯特·维纳曾经在无意中说过:信息既不是物质也不是能量,它仅仅是“信息”。W.劳斯·艾什比也曾向人们提出过警告,认为企图将信息当作一种材料或独特的“事物”来处理是有危险的,他说:“任何一种将多样性或信息作为一种能存在于另一事物的东西来处理的意图很可能带来从未发生过的困难‘问题’。”辩证唯物主义断言,客观现实是由各种形式的物质和能量构成的,如果信息既非物质又非能量,那     

信息论和热力学结合的思考

科学史上力学和热学曾经分家达一个世纪之久,这并不是力学家一点也看不到热现象往往伴随着力现象以俱生,而只不过认为这不在他们的研究范围之内罢了.我觉得在过去百余年中,热力学家不注意信息,似乎是这一现象的历史重复.既然过去把力学和热学结合起来曾经改变了整个力学的面貌,现在如果我们在布里渊研究的基础上再走一步,直接把信息引入热力学,也必将大大开阔人们的眼界,从而促使热力学和信息论在科学史上必然地统一. 布里渊曾说过第二定律原来形式的缺点:第二定律是死亡的宣判,可是在时间上却没有     

设计新型高容量储氢材料*

作者总结了近年来金属胺基化合物氢化物体系、氨硼烷及其衍生物储氢材料的研究进展。分别重点介绍了这些材料体系的储氢性能、反应机理及反应热力学和动力学性质,并在此基础上强调了储氢材料的设计理念,即改变材料化学组成调变其热力学性能,催化修饰以提升材料脱氢动力学性能。     

高容量贮氢材料的最新进展

本文简要综述了最近几年国内外高容量贮氢材料的研究现状。由于传统AB5、AB2、和AB型贮氢材料贮氢量均低于2wt％,限制了贮氢材料在燃料电池上的应用。故障容量贮氢材料（如：Mg－基纳米贮氢材料、V－基固溶体贮氢材料、络合催化贮氢材料以及纳米碳管贮氢材料）的研究备受关注。研究表明,Mg－基纳米贮氢材料具有比一般Mg－基贮氢材料更好的热力学和动力学性能,V－基BCC固溶体贮氢材料常温常压下保持高容量,而络合催化贮氢材料以及纳米碳纤维贮氢材料的贮氢量高达5wt％－20wt％,超过任何传统贮氢材料。     

高容量储氢材料的研究进展*

安全、高效、经济的氢储存技术是氢能大规模应用的关键。相对于高压气态储氢和低温液化储氢,通过氢与材料间的相互作用形成固溶体或氢化物的固态氢储存由于其好的安全性和高的能量密度,被认为是最有发展前景的一种氢储存技术。为了满足车载氢源系统重量储氢密度大于5%的要求,目前发展中的高容量储氢材料主要包括金属铝氢化物、硼氢化物、氮氢化物和氨基硼烷化合物。作者简要综述了最近几年这些高容量储氢材料的研究进展,重点关注材料的储氢容量、吸放氢反应热力学、吸放氢反应动力学和吸放氢机理以及成分调变、催化改性和尺寸效应对材料储氢性能的影响。     

氢能与新材料

氢是清洁高效的能量载体和重要的化工原料。文章从当前氢能利用过程中面临的问题和挑战入手,简述了新材料在制氢、氢气分离与提纯、储氢及氢能转换等各环节的应用,对氢能利用中新材料的发展趋势进行了展望。     

新材料的研制

非金属导电体英国科学家已发现了第一个非金属导电体,该导体在温度接近绝对零度(-273℃)时在二维空间中导电.利用这类“分子金属”可以缩减对贵重金属的需求,从而大大降低计算机中电磁元件的费用.因此世界上有很多研究者目前正在研究制造具有金属性质的非金属固体的方法. 至今大多数分子金属只在一个方向导电(由于     

广义Kullback公式及其信息论和控制论意义

经典信息论不考虑语义,更不考虑预测;广义Kullback公式则涉及意义和预测。以某地某月单位时间内降水量为例说明天气预报给予的信息。X为单位时间降水量的随机变量,X∈A={x_1,x_2,…,x_m}P_s(X)为     

黏糊糊的仿生新材料

通过模仿鱼鳍,人类发明了船桨;通过观察苍耳属植物,人类发明了尼龙搭扣;仿照水母耳朵(水母触手上的器官,可检测到次声波)的结构和功能,科学家设计出了水母耳风暴预测仪……这些都是仿生学的例子.仿生学是一门利用或模仿生物学原理来寻找创新解决方案的新兴科学. 最近,一些新的仿生材料登上了舞台,在生活和医疗等方面为人们提供了便利...     

新材料与工程技术革命

新材料与工程技术革命ＣｒａｉｇＲｏｇｅｒｓ著程天友译请你想象一下：你在房间或汽车里听到的音乐来自门、地板或者天花板；梯子受压过重提醒你，也许它马上就要坏了；地震中受到破坏的建筑物、桥梁会自行加固，裂缝自行封合。象有生命的东西一样，这类系统会改变结构、...     

根据理论预测新材料

——仅根据物质的化学组成预测其晶体结构,这种方法对新材料的研制是极为有助的. 最近,约翰·麦道克斯(John Maddox)发表了文章"从第一原理(First Principles)预测晶体结构",他认为:"长期以来,使科学家感到有愧的是人们还不能仅依据物质的化学组成来预测其晶体结构,一般地讲,既使是最简单的晶体,也达不到这一目标."如果是对所有物质而言,麦道克斯的看法显然是对的,但在某些情况下,他的目标已经达到,目前已发展起来的一些方法与他的想法基本上是一致的.     

可吸收光线的新材料

来自美国波士顿大学和杜克大学的科学家小组开发出了一种高科技的超材料,可百分之百地吸收照射到它上面的光线。此小组设计和制造的这种新型超材料能利用微小几何表面特性来成功捕获微波的全部电磁场特性。而他们研制此超材料之前,     

新材料改变制造业面貌

制造商正在越来越多地研发能够改变行业面貌的新材料。它足够小,可以放在掌心里,看起来像一块不起眼的穿有小孔的金属,但是非常难制造。因为它必须在1600°C的高温高压下每分钟旋转12000次,这个高温比它的原材料的熔点还要高出200°C。