信息傳：決定我們未來發展的方法論（簡體書）

70多年前，這個星球上極為聰明和智慧的頭腦，時常聚集在紐約比克曼酒店，討論後工業時代層次的科學問題，其中包括馮·諾伊曼、圖靈、維納和香農等人。在一次討論中作為信息史上劃時代的傑出人物香農指出，信息的意義就在於消除對未知世界的不確定性，建立新時代的世界觀和方法論。

從20世紀中期開始，信息成為衡量經濟發展和科技進步簡單而直接的指標，深刻影響和決定著我們的生活。我們能夠說得出來的對人類產生巨大影響的發明創造，一大半都和信息有關，包括電報、電話、電影、無線電、大眾傳媒、計算機、移動通信、衛星技術、互聯網等。可以講，信息技術的發展歷史，就是半部技術和商業進步的歷史。

本書將信息的發展史分為自發和自覺兩個階段，對信息發展脈絡進行了詳細地梳理，為我們了解信息的本質和發展規律提供了一個全新的框架和視角。

理解信息不僅有助於我們在工作和生活中進行有效決策，也有助於我們理解未來經濟發展的趨勢。同時，書中講述的成功的人、成功的做事方法，也能夠為我們提供有益的借鑒和啟發，讓大家能夠獲得可重複性的成功和可疊加式的進步。

吳軍

“文津圖書獎”得主

矽谷風險投資人

約翰·霍普金斯大學工學院董事

畢業於清華大學、美國約翰·霍普金斯大學，電腦科學博士。于2002年加入谷歌，是當前谷歌中、日、韓演算法的主要設計者。2010年加盟騰訊，擔任搜索業務副總裁，後回到穀歌負責電腦問答專案。2014年，作為創始合夥人創立豐元創投。吳軍博士既有深厚的學科背景，又兼具豐富的中美高科技企業工作及投資經驗。

著有《智能時代》《浪潮之巔》《數學之美》《文明之光》《見識》《態度》《格局》等多部暢銷書，並多次獲得包括“文津圖書獎”“中國好書”“中華優秀出版物獎”在內的國家級圖書大獎。

1、“文津獎圖書獎”得主、暢銷書作家吳軍博士2020年新作。

《智能時代》《浪潮之巔》《全球科技通史》上市後口碑爆棚，吳軍博士耗時四年精心打磨的科普佳作。

2、我們為什麼要讀《信息傳》

看懂國際格局：國家實力之爭，本質是信息科技發展之爭

洞悉財富走向：每個時代，離信息科技越近的人，離財富越近

提升個人認知：建立信息時代的大視野和大格局，在不確定中尋找確定性

3、2大模塊，15個方面，幫我們建立未來發展的方法論

在當今信息時代充滿不確定性，今天的我們已經無法通過掌握幾條規律和人生智慧過好一輩子了，就拿理財來說，以前父輩們只要把錢存到銀行吃利息就可以了，但現在顯然不是特別好的做法，而投資到任何地方都顯得非常不確定。

因此我們需要掌握應對不確定性的方法論。通過本書，你可以獲得：

.在面對大量信息時，懂得如何篩選並利用有效信息科學做決策；

. 看懂科技發展趨勢和應用的邏輯，提前抓住機遇，實現財富增長；

.學會成功人的做事方法和思維方式，獲得可重複的成功和可疊加的進步。

4、鄔賀銓、鄭緯民兩位院士聯袂推薦

摩爾斯密碼是喪妻之痛的產物？特斯拉原來是個理想主義者？密碼技術到底有多重要？ ……用故事普及通識，描繪自電報到芯片的近200年科技發展與財富轉移路線圖。

推薦序一 我們不預測未來，我們創造未來/ 鄔賀銓

推薦序二 資訊時代，每個人的必修課/ 鄭緯民

前言 資訊時代的底層邏輯

第一編 自發時代

第一章 因喪妻之痛而發明電報的畫家

畫家莫爾斯

對資訊進行編碼

“上帝創造了如此的奇跡”

開啟資訊科學

第二章 電報產業催生商業和社會新模式

誰在為電報建設買單

新的商業和生活方式出現

新舊大陸的心臟一同搏動

新技術的碾壓性優勢

第三章 電腦的奠基者

世界上第一位程式師

巴貝奇發明小型差分電腦

用卡片記錄指令和思想

悲劇英雄的錯選

第四章 來自失聰家族的聲學家

蘇格蘭的聾啞人教師

“華生先生，快來這裡，我需要你幫忙……”

誰最先發明了電話

由電話到現代通信

第五章 無線電通信的冰與火

新舊大陸的第三次握手

電磁波的本質到底是什麼

進入怪圈的特斯拉

馬可尼的逆襲

為利益而站隊

性格決定命運

第六章 聲光影的記錄和複製

讓聲音被留存和廣播

“我抓住了光，我逮捕了它的飛行”

用動態資訊記錄時間的流動

第七章 盟軍獲勝的秘密武器

至暗時刻的希望之光

“眼觀六路”的千里眼

在飛行中獲取資訊

第八章 資訊的另一面——資訊洩漏和謠言

李鴻章遺恨春帆樓

從美國“黑室”到中國“黑室”

謠言比真相傳播更快

羅斯福對日本偷襲珍珠港知情嗎？

第二編 自覺時代

第九章 讓成功從偶然到必然

符號和表意

為資訊尋找數學基礎

第十章 開啟資訊時代的天才

一位天才橫空出世

香農與圖靈的智力遊戲

噪音通道：通信數學模型的基礎

第十一章 消除複雜世界的不確定性

聰明頭腦的大聚會

資訊冗餘和資訊壓縮

香農的資訊理論

對記憶本質的討論

第十二章 大規模處理資訊成為可能

德國工匠的奇跡

探究可計算的奧秘

比炮彈還快，“簡直是電的腦”

第十三章 開啟由資訊驅動的社會

怪人肖克利和青年才俊們

“八叛徒”與仙童公司

將所有的電路做到一個矽片上

第十四章 用更少能量傳輸更多資訊

從對講機到汽車電話

行動電話與固定電話

變頻通信和CDMA

衛星通信的可能性

第十五章 資訊技術和產業發展的規律

英特爾的誕生

摩爾定律的奇跡

英特爾的“以色列軍隊”

資訊產業的根本規律

索引

我們生逢信息社會，需要對信息有所了解。然而不同於農耕時代的穀物，或者工業時代的鋼鐵，信息看得見卻摸不著。對於穀物和鋼鐵，我們可以從數量上衡量它們的多少，同時度量相應的地區和文明的發達程度，但是信息不同，我們很難度量它們。即便我們能夠度量它們，似乎也不能把它們直接和財富、經濟發展或者生活水平掛鉤。因此，我們雖然人人生活在信息時代，卻很少有人能道得清、說得明信息是什麼，它又是如何決定和影響我們的生活的。這便是促使我寫《信息傳》一書的原因。理解信息可以從以下三個維度入手即什麼是信息、信息技術的本質和信息的歷史。

什麼是信息

70 多年前，我們這個星球上最聰明的一些頭腦，時常聚集在紐約最古老的比克曼酒店，討論後工業時代層次的科學問題，其中包括馮·諾伊曼、圖靈、維納和香農等人。信息的本質是大家討論的熱門話題之一。

雖然有些科學家依然將信息和其中所包含的具體含義相聯繫，但是香農卻開宗明義地告訴大家，所謂信息的含義根本不重要，它的表現形式（比如文字、圖形或者聲音）更不重要，甚至很多信息就沒有含義。所謂信息，不過是對一些不確定性的度量。而信息的意義就在於，使用它能夠消除一個藏在黑盒子裡的未知世界的不確定性，從而達到了解它的目的。用這種方式認識世界，是信息時代最根本的世界觀和方法論。

自從人類進入文明社會以來，能量和信息就是衡量我們這個世界文明程度的硬性標準。一種文明能夠開發和利用的能量越多，文明水平就越高；同樣，一種文明能夠創造、使用和傳輸的信息越多，手段越有效，其文明水平就越高。中國古代文明能夠在長達上千年的時間裡在世界上維持較高的水平，和便宜的紙張、普及的印刷術有很大關係。進入19 世紀之後，電的使用催生出了近代的信息產業，而我們能夠說得出來的對人類影響最大的那些發明創造，一大半都和信息有關，包括電報、電話、電影、無線電、大眾傳媒、計算機、移動通信、衛星技術、互聯網等。可以講，自那時開始，信息技術的發展歷史，就是半部技術和商業進步的歷史。可以說，信息是帶動經濟和社會發展的火車頭。

我們今天已經無法想像每天的生活如果離開了信息或者信息技術，將會什麼樣。 2018 年，世界上製造出來的集成電路芯片首次超過1 萬億片，它們廣泛地存在於我們生活的各種日用品中，幫助我們進行生產和提供服務，替我們節省了許多體力和腦力。今天，我們對整個社會的管理，對經濟生活的維持，都是在上萬億片芯片的幫助下完成的。而這些芯片的背後，則是流動的信息。

信息技術的本質

理解了信息是什麼，我們或許應該更多地了解一下信息技術本身，以便我們在日常工作學習中可以更好地收集和利用信息。

信息技術從本質上講，可以概括成信息的傳輸、處理和存儲技術。電報、電話、手機通信和互聯網，都是傳輸信息的手段，計算機和各種控制系統則是處理信息的工具，紙張、膠卷、磁帶、光盤、半導體存儲器，則是存儲信息的媒介。全世界信息技術的發展，都是沿著用更少的能量傳輸、處理和存儲更多的信息這條主線來進行的。我們知道，電報比“六百里加急”（古代驛站傳送信息的方式）快，電話傳輸的信息比電報多，互聯網則更加方便有效。其實，從本質上來講，這些進步都可以看成單位能耗所傳輸信息量的提高。在移動通信中，從1G（第一代移動通信技術）到5G（第五代移動通信技術），單位能耗的信息傳輸率提高了5 個數量級左右，這就是通信發展的根本趨勢。處理信息也是如此。儘管1946 年世界上第一台電子計算機埃尼亞克耗電量高達150 千瓦，但是進行一次計算依然比機械計算機更能節省能量。 2016 年，谷歌的AlphaGo 在圍棋比賽中戰勝了世界冠軍李世石九段，如果用埃尼亞克的技術來實現AlphaGo 的計算量，則需要消耗掉400 萬個三峽發電站的峰值發電量。類似地，在信息存儲方面，我們今天一台服務器就可以存下世界上最大的圖書館——美國國會圖書館紙質媒體上的全部內容。這就是技術進步，而且這個進步的速度，比信息時代到來之前加快了很多。

今天，每一個人對摩爾定律幾乎都不陌生，它道出了信息產業高速發展的規律。但是很多人會擔心，當半導體集成電路技術發展到物理的極限水平時，未來的世界該如何發展。其實，我們的世界依然會沿著用更少的能量傳輸、處理和存儲更多信息的趨勢繼續發展。 2017 年，谷歌和英偉達推出了人工智能芯片，用於機器學習。這些芯片單位能耗的計算速度比英特爾的處理器要快上千倍，儘管那些芯片的複雜程度相比後者並沒有提高。

信息的歷史

我們這本書講述的是信息的歷史，它的起點是莫爾斯發明電報碼。我們之所以選擇這件事作為起點，而不是更早的一些事件，比如文字的起源和印刷術的發明，不僅因為電報是第一項近代的通信技術，更因為它和我們今天理解的信息有較大的相關性，或者說我們今天用到的很多信息技術，比如信息編碼技術、信息傳輸技術，都和電報有繼承性。因此，對電報的了解可以幫助我們理解今天技術發展的脈絡。

信息的歷史大致可以分為兩個階段——自發的時代和自覺的時代，而劃時代的代表人物是香農。

在香農之前，雖然人類有了電報、電話、無線電、電視機以及機械計算機等信息技術的成就，但是人類並不了解信息的本質和它的規律，因此依然處在黑暗中摸索的階段，那時候的成功有很大的偶然性。如特斯拉和巴貝奇這樣的天才，他們完全無法明白自己的很多努力其實完全走錯了方向。特斯拉的競爭對手馬可尼與其說比特斯拉水平更高，不如說比他更加幸運。由於不了解信息的本質，有時甚至還會受丟失信息和相信錯誤信息之害。因此，這個階段還只能被稱為信息科技發展的自發時代。

在香農之後，從信息的維度來看，整個世界為之一變。香農用一個被稱為“熵”的概念和三個非常簡潔的定律，描述了信息科學的本質。它們就是我們今天所說的信息論的核心。以後信息科學和工程的發展，其實都是在香農信息論的指導下進行的，人類從此幾乎沒有再犯過什麼大的錯誤，也沒有走太多的彎路。從1G 到5G 移動通信的發展，無非是工程師按照香農第二定律指出的方向，根據各個時代能夠獲得的技術，對信息編碼和傳輸技術進行持續改進而已。在第二次世界大戰之後，世界上沒有再發生過災難性的密碼被破譯事件，這在很大程度上要感謝香農道出了信息加密的本質，即在噪聲通道中的通信問題。因此，從那時

到今天，可以講是信息科技發展的自覺時代。在信息的歷史上，一方面我們會看到一些極為聰明與智慧的頭腦，他們幾乎是以一己之力改變了文明的發展進程。 1936 年，24 歲的圖靈和20 歲的香農，分別解決了使用機器處理信息的兩個基礎理論問題，這促成了後來電子計算機的誕生。從莫爾斯開始，這種宛如超新星爆發的時刻時有發生，那些歷史讀起來讓人蕩氣迴腸，那些內容構成了我們這本書很重要的一部分。但是，另一方面，信息科學和產業的進步，則是很多科學家和工程師共同努力的結果。從1G 到今天的5G，我們很少能聽到某一個特殊貢獻者的名字，但是我們今天每一個人都在享受著這個行業從業者們的貢獻。類似地，雖然我們把描述信息產業規律的定律以摩爾的名字命名，但是真正讓這個產業在半個多世紀裡翻番增長的原因，卻是英特爾等公司默默奉獻的工程師。

我們希望這本書，可以幫助大家進一步了解信息，了解信息的歷史，這樣有助於我們今天在工作和生活中利用信息進行決策，也有助於我們理解信息技術和經濟發展的趨勢。同時，也希望歷史上那些成功的人、成功的做事方法能夠為我們的讀者提供有益的借鑒和啟發，讓大家能夠事半功倍地做事情，獲得可重複性的成功、可疊加式的進步。

由於本人學識有限，書中難免有這樣或者那樣的錯誤和遺漏，也望讀者朋友不吝指正。