信息论的历程:从经典到现代

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牛凯, 张平. 2026: 信息论的历程:从经典到现代, 物理, 55(6): 387-399. doi: 10.7693/wl20260603
引用本文: 牛凯, 张平. 2026: 信息论的历程:从经典到现代, 物理, 55(6): 387-399. doi: 10.7693/wl20260603
NIU Kai, ZHANG Ping. 2026: The evolution of information theory: from classical to modern, Physics, 55(6): 387-399. doi: 10.7693/wl20260603
Citation: NIU Kai, ZHANG Ping. 2026: The evolution of information theory: from classical to modern, Physics, 55(6): 387-399. doi: 10.7693/wl20260603

信息论的历程:从经典到现代

    通讯作者: 牛凯,email:niukai@bupt.edu.cn; 

The evolution of information theory: from classical to modern

    Corresponding author: NIU Kai, niukai@bupt.edu.cn ; 
  • 摘要:

    文章系统梳理了信息论从经典到现代的演进历程,强调其科学内涵与全局意义。首先回顾香农创立的经典信息论,阐述其以概率论为基础的语法信息度量体系,包括信息熵、互信息、信道容量与率失真函数,以及三大编码定理。这一理论定理奠定了现代通信的理论基础。之后进一步探讨信息论与物理学(如热力学、量子力学)的深刻联系,揭示信息作为描述世界基本属性的潜力。在此基础上,介绍语义信息论的创新框架,提出“同义映射”作为沟通语法与语义的桥梁,构建语义熵、语义互信息、语义信道容量与语义率失真函数等新度量体系,并介绍三大语义编码定理,展示语义通信在扩展经典极限、实现高效“达意”传输方面的理论优势。最后展望语义信息论与人工智能、任务导向通信等前沿领域的融合,旨在推动构建智能、高效、可理解的未来信息网络。全文从科学发展的脉络出发,展现了信息论在不断深化对信息本质的理解,并持续拓展其理论边界与应用广度。

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    牛凯. 语义信息论. 北京:科学出版社, 2025
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出版历程
  • 收稿日期:  2026-03-29

信息论的历程:从经典到现代

    通讯作者: 牛凯,email:niukai@bupt.edu.cn; 
  • 1 北京邮电大学 泛网无线通信教育部重点实验室 北京 100876;
  • 2 北京邮电大学 网络与交换技术全国重点实验室 北京 100876

摘要: 

文章系统梳理了信息论从经典到现代的演进历程,强调其科学内涵与全局意义。首先回顾香农创立的经典信息论,阐述其以概率论为基础的语法信息度量体系,包括信息熵、互信息、信道容量与率失真函数,以及三大编码定理。这一理论定理奠定了现代通信的理论基础。之后进一步探讨信息论与物理学(如热力学、量子力学)的深刻联系,揭示信息作为描述世界基本属性的潜力。在此基础上,介绍语义信息论的创新框架,提出“同义映射”作为沟通语法与语义的桥梁,构建语义熵、语义互信息、语义信道容量与语义率失真函数等新度量体系,并介绍三大语义编码定理,展示语义通信在扩展经典极限、实现高效“达意”传输方面的理论优势。最后展望语义信息论与人工智能、任务导向通信等前沿领域的融合,旨在推动构建智能、高效、可理解的未来信息网络。全文从科学发展的脉络出发,展现了信息论在不断深化对信息本质的理解,并持续拓展其理论边界与应用广度。

English Abstract

参考文献 (17)

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