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信息系统中信息实现过程分析及建模

作　者: 王素芬
导　师: 汤兵勇
学　校: 东华大学
专　业: 控制工程与控制理论
关键词: 信息实现过程释义学符号学渠道理论信息本质
分类号: TP311.5
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

在信息系统学科中一方面认为信息是信息系统学科最重要和最基本的概念,对信息本质的理解有意或无意地指导和影响着信息系统的理论研究和实践应用;另一方面在信息系统领域中关于信息、数据和意义存在多样且混乱的概念和术语,而这些混乱又造成了现有关于信息系统研究的孤立不连接的且矛盾的知识混合体。到目前,关于“信息本身难以琢磨的天性以及研究者没有办法在研究工作中处理信息本质”这个问题,信息系统学科范围内尚未给出系统、深刻的答案。所以,对如何理解和处理信息本质的研究和探讨,无论对信息系统学科的理论研究,还是对信息系统的成功实施,都具有特别重要的意义。本论文的研究内容主要有:1.获取了理解和处理信息本质的新视角和关键点。本文吸取信息哲学的研究成果,将“如何连接信息的各种说法”作为获取理解和处理信息本质新视角的出发点,针对信息系统领域中有关信息研究的四条线索,从“信息、数据、意义三者关系”和“信息本质处理方法”两维度出发,分析了各类信息观点所蕴含的基本哲学观点,进一步理解了信息系统领域中有关信息研究所取得的成果和局限,由此提出了理解和处理信息本质新视角和关键点。信息实现机理的理解和处理是理解和处理信息本质的关键,信息实现过程也是精通知识的信息工作者解释意义的过程。2.选择了合理的信息实现机理的理论基础,并从中抽取了信息实现的一般过程。信息实现过程是信息意义解释的过程,而意义的解释属于释义学(Hermeneutics)的研究范畴;信息实现过程也是人与人的交流过程,在这人与人交流的过程中,人们完成了对自己和别人的理解,所以这个交流过程也是理解过程。这样的过程一方面体现了信息、数据、意义三者之间的关系,同时它本身又是通过这三者的联系交互而得以完成。我们承认有独立于接受者的客观信息存在,但又认为“信息为什么能被称为是信息”需要从信息、数据、意义的关系中才能体现出来,也即只有在与人的存在关联中才能体现出来。基于这样的基本认识,再结合信息实现过程的基本特征,选择了合适的释义学思想作为信息实现机理的理论基础;通过对这种释义学思想的详细分析获取了信息实现机理所涉及的一般过程、过程所涉及的元素和阶段,从而形成了信息实现机理的半结构化模型。3.分析了信息意义的基本形态并初步实现了信息意义的形式化表示。如何创生或者解释意义是理解和处理信息本质的关键。如果说意义是通过一特定的解释活动所获得也就是通过信息实现过程而获得,但意义是什么样的?主体间性意义和主体性意义的本质是什么?意义如何表示?这些问题至今没有很好地系统研究。本文认为:如果意义是通过解释获得的,那么意义只有对解释者(我们将其称为精通信息的知识工作者)才有存在的价值。而关于解释者——人的研究是海德格尔《存在与时间》的研究主题,所以本文基于海德格尔关于此在的研究分析信息实现过程中意义的解释者(也即精通信息的知识工作者)的存在结构和本质特征,从中理解主体间性意义和主体性意义的本质,并确认了意义与“数据-信息”勾连的关系,在此基础上选择Galois格和形式化场景初步实现了信息意义的表示。4.进一步讨论了基于数据的信息意义,分析了数据、信息、意义三者之间的不同关系与不同知识概念之间的关系。首先基于形式化场景分析了基于数据的信息意义的四种基本连接形态,分别将其定义为:完全匹配形态、第一类部分匹配形态、第二类部分匹配形态和不完全匹配形态,并获得了这四种连接形态的物理意义,分析了它们在信息意义格中的表现。由于,Dretske认为知识概念与数据对信息内容的提供有紧密的关系。所以,一方面运用Dretske语义信息理论分析了信息意义四种连接形态的信息熵状况;另一方面从它们的信息熵状况分析数据对信息内容的表现力和信息内容被数据的表现状况从而理解不同信息意义连接形态与不同知识概念之间的关系。最后,在分析不同信息意义连接与不同知识概念之间关系时,涉及了不确定的模糊知识,所以进一步用粗糙集理论分析了这四种形态在粗糙集中的表现,从而用信息意义的不同连接形态定义各类不确定性知识,加深了对不确定性知识的理解。5.研究了信息实现过程的形式化建模。信息实现过程的语义层、反思层、本体层都以数据为基础而展开,所以,从数据的特点出发分析了多层信息意义与信息实现过程之间的关系。利用符号学理论分析信息实现过程,认为信息意义就是双面性解释实体,而信息意义具有系统性结构,从而将信息实现过程的多重信息意义和多层信息意义的解释转换为信息理论中的某些问题,进而选择了Barwise和Seligman的渠道理实现了信息实现过程的形式化建模,并进一步从分布式系统角度分析了信息意义、信息意义的四种连接形态、多重信息意义和多层信息意义的形式化表示。6.将“基于释义学的信息实现过程半结构化模型”和“基于信息渠道理论的信息实现过程形式化模型”相结合应用于本体的交互和进化研究。首先通过分析海德格尔的本体论获取了本体与释义之间的关系,认为本体的本质问题就是解释问题;然后分析了知识工程中本体交互和进化现象,进一步说明了无论本体的交互与进化都涉及交流问题,而这种交流是人们通过对数据的信息内容的解读而实现的,因此,认为基于释义学的信息实现机理可作为知识工程的本体进化、获取或实现的理论基础;利用基于释义学的信息实现过程半结构化模型,应用信息渠道理论对基于主体间组合信息内容多对一的本体交互和进化进行了分析,获取了主体间交流的形式化框架和主体间组合信息内容多对一解释过程的建模步骤。最后,通过一实例详细展开了信息实现过程的半结构化模型和形式化模型在知识工程中的应用。本论文的创新点和主要贡献有:第一,通过分析各信息观点的哲学基础,提出:从“信息何被称为信息”出发通过信息、数据、意义三者之间关系的理解,才能真正理解信息的本质和处理信息的本质。特别是,经解释的具体活动和行为而得以创生新意义的,或者可实践创造的信息本质论,是新信息本质理论的关键点,这些都体现在信息的实现过程中,信息实现的过程也是信息意义解释的过程。第二,通过分析信息系统中信息实现过程的基本特征和基本假设,选择利科释义学思想和海德格尔释义学思想相结合的释义学理论作为信息实现过程的哲学基础,抽取了信息实现过程的半结构化模型,突破了释义学理论在信息系统中的应用,也进一步系统化地展现和实现了Mingers的有关信息与意义之间的模拟数字化过程。第三,从海德格尔的此在的分析出发理解信息意义、主体性意义和主体间性意义,完成现有信息本质研究中有关意义的论述,补充和完善了Floridi和Mingers的信息研究。第四,以符号学为中介分析信息实现过程的基本问题,连接了基于释义学的信息实现过程半结构化模型和信息渠道理论间的关系,从而实现了信息实现过程的形式化分析。第五,将信息实现机理作为知识工程的本体进化、获取或实现的理论基础;基于信息实现机理,构建了主体间组合信息内容多对一的解释过程,进一步扩展了本体进化和交互的研究。

全文目录

摘要  5-9
Abstract  9-19
第1章绪论  19-44
  1.1 研究背景  19-20
    1.1.1 信息系统学科的特征身份的思考  19-20
    1.1.2 信息系统应用中的生产率悖论问题  20
  1.2 研究现状  20-27
    1.2.1 信息系统学科中的各流派  21-23
    1.2.2 信息理论中的各流派  23-25
    1.2.3 信息哲学中的各流派  25-27
    1.2.4 小结  27
  1.3 问题提出及研究目标  27-39
    1.3.1 信息、数据、意义三者关系分析  28-31
    1.3.2 信息本质处理方法分析  31-38
    1.3.3 理解和处理信息本质的新视角  38-39
    1.3.4 研究目标  39
  1.4 研究内容及创新点  39-41
    1.4.1 研究内容  39-41
    1.4.2 创新点  41
  1.5 论文结构  41-44
第2章基于释义学的信息实现过程分析  44-67
  2.1 引言  44-45
  2.2 释义学相关理论  45-48
    2.2.1 作为方法论的释义学思想  45-46
    2.2.2 具有认识论意义的释义学思想  46-47
    2.2.3 作为本体论的释义学思想  47-48
    2.2.4 方法论—认识论—本体论相结合的释义学思想  48
  2.3 释义学理论的选择  48-54
    2.3.1 信息系统基本活动分析  49-50
    2.3.2 信息实现过程基本特征分析  50-53
    2.3.3 释义学理论选择过程  53-54
  2.4 信息实现过程分析  54-64
    2.4.1 信息实现机理的一般过程分析  54-55
    2.4.2 信息实现一般过程各元素分析  55-62
    2.4.3 信息实现一般过程中各元素的交互分析  62-64
  2.5 本章小结  64-67
第3章信息意义及其表示研究  67-90
  3.1 引言  67-68
  3.2 信息意义形态分析  68-76
    3.2.1 精通信息知识工作者的存在结构  68-71
    3.2.2 精通信息知识工作者的本质特征  71-74
    3.2.3 精通信息的知识工作者的半结构化模型  74-75
    3.2.4 信息意义的形态  75-76
  3.3 基于 Galois格的信息意义表示  76-83
    3.3.1 信息意义的相关定义  76-79
    3.3.2 信息意义的表示步骤  79
    3.3.3 实例分析  79-83
  3.4 基于形式化场景的信息意义表示  83-87
    3.4.1 信息意义的相关定义  83-85
    3.4.2 信息意义的表示步骤  85
    3.4.3 实例分析  85-87
  3.5 本章小结  87-90
第4章信息意义连接形态分析  90-115
  4.1 引言  90-92
  4.2 信息意义连接形态的分类及基本分析  92-97
    4.2.1 基于数据的信息意义的勾连形态分类  92
    4.2.2 完全匹配形态的基本分析  92-93
    4.2.3 第一类部分匹配形态的基本分析  93-95
    4.2.4 第二类部分匹配形态的基本分析  95-96
    4.2.5 不完全匹配形态的基本分析  96-97
  4.3 基于 Dretske语义信息理论的信息意义四形态分析  97-102
    4.3.1 完全匹配形态的分析  99-100
    4.3.2 第一类部分匹配形态的分析  100-101
    4.3.3 第二类部分匹配形态的分析  101-102
    4.3.4 不完全匹配形态的分析  102
  4.4 基于粗糙集理论的信息意义四形态的分析  102-107
    4.4.1 完全匹配形态的分析  103-104
    4.4.2 第一类部分匹配形态的分析  104-105
    4.4.3 第二类部分匹配形态的分析  105-106
    4.4.4 不完全匹配形态的分析  106-107
  4.5 实例分析  107-113
  4.6 本章小结  113-115
第5章信息动态实现一般过程形式化建模  115-136
  5.1 引言  115-116
  5.2 基于数据特点的多层信息意义分析  116-121
    5.2.1 信息系统领域的各种数据观点分析  116-118
    5.2.2 信息系统中数据的特点  118-119
    5.2.3 多层信息意义嵌套形态分析  119-121
  5.3 基于符号学的信息实现过程分析  121-125
    5.3.1 信息意义的基本结构分析  122-123
    5.3.2 信息意义的系统结构分析  123-125
  5.4 基于信息渠道理论信息实现过程的分析  125-134
    5.4.1 信息意义的表示  126-127
    5.4.2 信息意义的四类形态分析  127-129
    5.4.3 信息意义多重性形式化表示  129-132
    5.4.4 多层信息意义形式化分析  132-134
  5.5 本章小结  134-136
第6章信息实现机理的应用研究  136-161
  6.1 引言  136-137
  6.2 信息实现机理与本体研究的关系  137-140
    6.2.1 信息系统领域本体研究的重要性  137-138
    6.2.2 知识工程中本体研究现状  138-139
    6.2.3 “本体”与释义学的关系  139
    6.2.4 本体工程的释义学基础  139-140
  6.3 主体间组合信息内容多对一解释过程  140-144
    6.3.1 问题提出  140-141
    6.3.2 主体间交流的形式化框架  141-143
    6.3.3 主体间组合信息内容多对一解释过程建模步骤  143-144
  6.4 实例分析  144-159
    6.4.1 分类的定义  145-149
    6.4.2 信息渠道的定义  149-152
    6.4.3 信息渠道规范实例集的确定  152-153
    6.4.4 本体层分类的确定  153-158
    6.4.5 多层信息意义的复合表示  158-159
  6.5 本章小结  159-161
第7章结论及展望  161-164
  7.1 主要工作总结  161-163
  7.2 进一步研究工作展望  163-164
参考文献  164-190
附录A 基本术语  190-191
攻读学位期间发表的学术论文  191-193
致谢  193

信息系统中信息实现过程分析及建模

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