情報認知耗散結構模型研究

〔摘 要〕簡述情報科學范式的發展歷程，以及耗散結構理論和情報科學認知范式的基本內涵。在此基礎上，提出“情報認知耗散結構模型”，研究該模型的自組織演化過程及其哲學淵源;以拓展情報認知理論，并賦予情報科學研究新的內涵。

〔關鍵詞〕情報認知;耗散結構理論;自組織;情報認知耗散結構模型;情報科學

〔中圖分類號〕G350 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕1008-0821(2009)03-0004-03

情報認知是人的認知水平的重要表征之一。情報科學認知范式又是情報科學界關注的焦點之一。深入研究和不斷拓展此范式，有助于推動該學科的發展和提升人的認知水平。

1 情報科學范式

1962年，美國學者庫恩在《科學革命的結構》一書中賦予“范式”一詞這樣的詮釋:“是指那些公認的科學成就，它們在一段時間里為實踐共同體提供典型的問題和解答”[1]。美國學者密克薩將庫恩的范式學說引入情報科學，認為情報科學的范式是“一整套思想，它們表征著本領域的核心現象，充當了本領域系統的知識和研究的框架”[2]。也就是說:情報科學范式是情報科學共同體在一定時期內對情報科學定義、理論、方法和技術的共識[3-4]。正是這些共識的形成，使情報科學與時代同步，與社會同行，呈現出交叉集成，全方位發展的態勢。

2 耗散結構理論

任何系統的演化都具有其自身特定的規律性。“有一種理論斷言，歷史是循環運動的，但不是簡單地回到過去，而是沿螺旋階梯在新的水平上回歸”[5]。這種理論就是開放性和非平衡性系統演化的自組織理論，它描述了系統從無序到有序的自組織過程，這就是:“自組織表示系統的運動是自發地，不受特定外來干預進行的，其自發運動是以內部矛盾為依據，以系統的環境為條件的系統內部以及系統與環境交叉作用的結果”[6]。

自組織理論是一個理論群，耗散結構理論是該理論群中第一個誕生的理論，由比利時科學家普利高津創立。耗散結構理論指出:“一個遠離平衡的開放系統，可以是力學的、物理的、化學的、生物的，乃至社會的、經濟的系統，通過不斷地與外界交換物質和能量，在外界條件的變化達到一定的閾值時，可能從原有的混沌無序的混亂狀態轉變為一種在時間上、空間上或功能上的有序狀態，這種在遠離平衡情況下所形成的新的有序結構(自組織)，被命名為‘耗散結構’”[7]。

3 情報科學認知范式及其拓展

1945年，美國學者布斯發表論文《誠若所思》，標志著情報科學的誕生。情報科學的發展經歷了三級平臺:致力于情報理論創建、側重情報技術開發和關注情報吸收利用。情報科學范式也經歷了由機構范式向運動范式的轉變，而隨著運動范式的研究取向由系統觀轉向認知觀，形成了“以人為本”，與關注情報吸收利用相呼應的情報科學認知范式，從而為該學科從第二級平臺躍上第三級平臺構筑起堅實的臺階。

以英國學者布魯克斯為代表的一批學者創立了情報科學認知范式理論體系[8]。這些理論凸現了“人”是情報科學的“主體”，將情報認知視為在情報檢索系統建設和人的主觀認知兩個層面上進行的“以人為本”的建構過程，從而使該范式在集成和統一情報科學研究框架的同時，實現該學科研究與其它學科研究的溝通和互動，將該學科的理論和實踐提升到一個新的境界。吸收和借鑒前人的理論成果，將耗散結構理論引入情報認知范式研究，在此提出“情報認知耗散結構模型”(見圖1)，既是對情報認知理論的拓展，又賦情報科學研究新的內涵。

4 情報認知自組織演化

“情報認知耗散結構模型”將人的情報認知視為一個遠離平衡的開放系統，這個系統包括:人的認知漲落、人的認知失衡、人的認知經驗，人的情報建構(信息檢索、信息轉化和情報利用)、人的情報創新和人的認知有序等相互關聯的要素組成。各要素之間，以及系統與外界因素(實踐問題、社會因素和歷史因素等)之間相互作用，形成一定的結構方式并行使相應的功能，其演化體現了自組織和復雜性。

4.1 情報認知系統的開放性

系統能否自組織演化與系統的“開放性”相關。耗散結構理論引用“熵”這個狀態函數來度量系統的無序程度，以一個既簡單又深刻的公式，在不違背熱力學第二定律的前提下定量描述了系統開放性問題:dS=diS+deS，其中系統內熵diS≥0，要降低總熵dS，就必須保證deS<0，也就是引入負熵，提高系統的有序程度，使系統形成有序結構，也就是說:引入負熵表明系統是開放性的，系統從外界環境中吸取了有利于自身演化的物質、能量和信息，促進了其向更高層次演化。

人的情報認知是開放性系統，它通過充分運用人的認知經驗、提升信息檢索系統的“友好性”、增強人的信息轉化率和情報利用率、提升人的情報創新能力等方式引入負熵。在資訊空前發達的當今社會，獲取信息并非難事。然而，如何使游離于人腦之外的紛繁信息轉化成為人的主觀認知(即有用情報，尤其是競爭性情報)，實現人的情報創新，進而解決實踐問題，才是情報認知的宗旨，也是人的情報認知系統引入負熵的目的。誠然，人的情報認知不僅是開放性系統，它還必須具備一定的封閉性，是兩者的辯證統一。封閉性既構成了該系統內在“量和質”規定性的基礎，使之有別于其它系統，又使之對情報認知具有一定的自主選擇性，因為人的信息轉化、情報利用和情報創新并非都是減熵，面對紛繁的信息，任何理解和判斷上的偏差都可能導致情報利用和情報創新的失誤，使系統產生熵增。此外，每個人都有平等的情報認知機會，但是，這種所謂的平權輸入并不意味著每個人都能達到正確的情報認知，這受制于情報認知各要素之間的競爭和協同。如果某人在認知經驗與情報構建相脫節，那么，他的信息轉化、情報利用和情報創新能力勢必走向衰竭。

4.2 情報認知系統的非平衡性

耗散結構理論將非平衡性視為自組織系統的特性，具體表現為非平衡態和非線性。系統只有離開平衡態，才能從無序向有序方向演化，而系統離開平衡態的遠近與其要素的差異性成正比，這種差異性反映了要素量與質規定性的差異，也反映了要素結構和功能上的差異。系統的非線性要求其要素在數量和質量上相互獨立，要素之間相互作用在時間上為非連續性，在結果上為非加和性，在發展空間上為多維性，在發展方向上非惟一性。“非線性保證了系統的所有要素之間都存在相互聯系和相互作用，使信息得以充分交流，進而充分利用了信息”[9]。

人的認知經驗、人的情報建構和人的情報創新是人的情報認知系統的要素，它們不僅，而且要時刻面對情報科學及相關學科的新理論和方法、以及新的實踐問題等外界因素的變化并要及時做出反應。正是由于人的情報認知系統所具有的非平衡性，由于其各要素之間的溝通和協調，確保了人的情報認知有序的實現。

4.3 情報認知的漲落

耗散結構理論認為:開放性和非平衡性為系統自組織提供了可能，而導致系統自組織的是漲落。漲落是指狀態量對其平均值的偏離。系統通過漲落觸發其原有結構的失衡，使其自發地探尋新的結構，系統在臨界點上的漲落使系統原有結構產生對稱性破缺，導致新結構的出現，因此，漲落是有序之源，是系統完成自組織的真正動力。漲落有內、外漲落之分、或大或小、且隨機生滅。

人的情報認知系統由多個要素構成，系統的開放性導致的內、外漲落多種多樣，而系統的非線性又使其體現整體性。誠然，人的認知經驗可以耗散掉部分狀態量偏離較小的漲落。但是，當人的認知狀態量偏離平均值偏離在臨界點附近時，漲落不僅無法耗散，甚至可能因整體關聯效應而放大，導致該系統原有結構產生對稱性破缺，產生新的結構，實現自組織演化，最終形成人的認知有序。

4.4 “情報認知耗散結構模型”的自組織演化

“情報認知耗散結構模型”將人的情報認知視為一個自組織系統的演化過程。人面對實踐問題出現認知漲落，如果這種認知狀態量偏離平均值，并達到臨界點，就會導致人原有的認知結構失衡，產生對稱性破缺。此時，作為自組織系統，人可以自發地開展情報建構，即通過相關信息檢索，將檢索到的信息與人已有的認知經驗，以及社會因素和歷史因素開展交流而轉化成的情報，利用情報糾正人的認知狀態量對平均值的偏離，實現人的情報創新，到達人的認知有序，進而解決實踐問題。誠然，人的這種認知有序是相對的，隨著新的實踐問題的出現，將引發人的新一輪情報認知的自組織演化，將使人實現更高層次的認知有序。

5 “情報認知耗散結構模型”的哲學基礎

20世紀中葉以來，現代科學技術的突飛猛進，使系統科學得以迅速發展，其研究成果豐富了事物的聯系觀、運動觀、發展觀、時空觀和因果觀，從而“徹底改變了世界的科學圖景和當代科學家的思維方式”[10]。系統辯證論是系統科學的哲學成果的集中體現和反映，它是將馬克思和恩格斯創立的實踐辯證法的基本原理與現代科學技術的研究成果，以及由此形成的新理論融為一體，以物質世界的存在形式——系統作為研究對象的科學。它使實踐辯證法更“具體化、精確化和深刻化”[11]，從而豐富和發展了實踐辯證法。

系統辯證論是研究系統的科學。人的情報認知系統是由諸要素組成的有機整體，各要素之間、各要素與外界因素之間、人的情報認知系統與其整個認知體系之間體現辯證統一。人的情報認知系統由各要素以一定結構組成，并具有相應功能。要素與結構之間、結構的量與質之間、結構與功能之間體現辯證統一。人的情報認知系統是一個結構有序、具有多層次等級結構的統一體。高層次與低層次之間、同層次諸要素之間、各層次與整體之間體現辯證統一。人的情報認知系統是開放的，它導致人的主觀認知從無序走向有序，從低層次有序走向高層次有序。既體現出無序與有序之間、低層次有序與高層次有序之間的辯證統一、又體現了開放系統與外界因素之間相互聯系、相互作用的辯證統一。

正是這5個辯證統一，表明了人的情報認知是一個螺旋式演進過程，既體現系統結構質變和層次轉化，又體現系統的差異和協同。正是這5個辯證統一，既反映了人的情報認知的普遍聯系和豐富多彩、又反映了人的信息轉化、情報利用和情報創新的統一性與差異性、以及人的情報認知的建構性。正是這5個辯證統一，使“情報認知耗散結構模型”的自組織演化過程符合實踐辯證法“實踐→認識→再實踐→再認識”的認識論路線。

參考文獻

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