黑箱理论和等价信息的运用

        今天吴军老师着重讲解了等价信息的概念、原理和应用方法，并讲解了傅立叶变换和离散余弦变换的原理，最后举出核磁共振、引力波和希格斯波色子的检测进行说明，从多角度讲解了等价信息运用的方法。

        这次课的内容让我想到了黑箱理论和共轭控制两个控制论中的概念，也许会有助于等价信息的理解。

        首先说一下黑箱理论，所谓“黑箱”，就是指那些既不能打开，又不能从外部直接观察其内部状态的系统，比如人们的大脑只能通过信息的输入输出来确定其结构和参数。“黑箱方法”从综合的角度为人们提供了一条认识事物的重要途径，尤其对某些内部结构比较复杂的系统，对迄今为止人们的力量尚不能分解的系统，黑箱理论提供的研究方法是非常有效的。

        等价信息与黑箱理论关系就是，人们在分析黑箱的相关特性时，可以综合利用的相关信息，以对人类大脑的研究为例，这个信息即可以是脑电波的变化，也可以是CT检查中的X射线，还可以是脑部核磁共振的造影。这些方法和手段有的利用的是黑箱本身产生并输出的信息，有的是人为灌入已知信息观察到的反应，而有的更是在黑箱外部模拟出一个同样的模型，直接观察它的等价变化，而那个等价的模型就是所谓的“共轭效应”。

        进一步引出“共轭”的原始解释，并肩走的两头牛背上的架子称为轭，轭使两头牛同步行走，共轭效应即为按一定的规律相配的一对，是科学上分析未知系统较为有效的方法，在化学和电磁学的研究中有广泛的应用。

        实践证明，世间的物质大多具有系统的属性，我们在研究科学的对象时，都可以把它看成是一个由基本要素组成的动态系统。在这个系统的内外，不仅存在着信息传递、交换，还有对信息的处理和控制。等价信息的运用，与黑箱理论和共轭控制一样，也是信息分析综合的一个重要的发展和应用。在对任何系统进行信息分析和综合时，一方面要抓住功能的相似，另一方面则要抓住系统的整体优化。只有遵循上述一系列科学的法则，才能作出最优的信息分析与综合。

        回到信息的编码和压缩，任何对信息的处理都是以降低风险和成本，以及有效的存储和传输为目的的。站在这样的立场上，我们无论是是制造、传播信息，还是处理、编码信息，所要秉承的原则都是尽可能的运用一切资源，充分的摊薄成本，利用冗余功能确保信源和信道的可靠性，以达到对信息利用的最大化。

        感谢老师教诲！