完整教程：从格伦的角度理解信息哲学

一、香农的《通信的数学理论》即信息论，与他的硕士论文《继电器和开关电路的符号分析》高度相关。这篇论文为信息论的诞生奠定了基础。在论文中，香农首次将布尔代数应用于开关电路设计，建立了电路“开”“关”与布尔逻辑“真”“假”之间的对应关系，并用二进制位1和0表示，奠定了数字电路的理论基础，是信息论诞生的重要起点。这种将物理过程抽象为符号、并用数学应用分析的方法，是香农后来创立信息论的核心思想。信息论正是在量化和抽象的基础上，对信息的编码、传输和处理进行了数学建模和理论分析。香农通过这篇论文，展示了用数学和逻辑工具处理工程实际问题的深远影响，为后来的信息论及数字通信理论开辟了道路。因此，《继电器和开关电路的符号分析》与《通信的数学理论》的关联在于，前者将布尔代数的真假值映射位1和0，后者则将1和0写成比特（bit），这是英文binary digit（二进制位）的缩写，也就是1和0。比特为信息论的抽象化、数字化和数学化奠定了理论基础，信息论最重要的创新是提出“香农熵”或“信息熵”，这是用于量化随机事件的不确定性或多信息量。它是信息论的基本概念，“熵”借鉴热力学的概念，是把信息中排除了冗余后的平均信息量。这一阶段，信息被视为经典物理状态的表达，主要解决通信和计算中的数学问题。

二、模态信息论将经典的信息论进行拓展。1990年代后期，刘钢将模态逻辑应用到香农的经典信息论，用于分析信息的模态属性与抽象结构。模态信息论引入哲学和数理逻辑的“可能性”“必然性”等模态概念，用形式化手段分析信息的结构与推理，拓展了信息论的理论基础，同时其所引入的布尔格在模态信息论中可作为数学工具，用于形式化表达和推理模态逻辑中的命题结构，尤其在处理“可能世界”之间的序关系时具有关键作用。布尔格是有补分配格，具备良好的结构性质，能够刻画模态逻辑中真值在不同世界间的分配与补元关系，从而支持对“必然性”与“可能性”的代数化处理。具体而言，格论作为布尔代数的推广，提供了偏序结构与代数运算之间的对应机制，这种结构能建模模态逻辑中的可达关系（即不同可能世界间的访问性），并支持对模态算子（如□和◇）的代数解释。例如，在分配格基础上引入适当的补运算，可对应于模态逻辑中的对偶性（如□¬A ≡ ¬◇A）。例如，刘钢利用格论将先天易图与布尔代数同构化，进而构建模态信息论的数学基础，说明布尔格在此类理论构建中具有结构性支撑作用。因此，布尔格不仅为模态逻辑提供代数语义基础，也为模态信息论的形式化发展提供了可计算、可推理的数学框架。

模态信息论强调信息的可能世界语义、知识推理和不确定性，应用领域包括人工智能、知识系统等。模态信息论在认识论、人工智能等方面有很大的应用空间。认识论属于哲学的范畴，人工智能也未完全脱离哲学范畴。信息哲学的理论基础目前基本建立在该上面。因为在“可能世界”这个层面上，其理论基础站得住脚。但可能世界纯粹是一个哲学概念，是克里普克为模态逻辑提供语义学的应用。逻辑学家和数学家对他感兴趣，但物理物理学家则对他视而不见。物理学家大都是实在论者，根本不相信，世界的本质是由信息构成的。这也是历史惯性使然，即便是爱因斯坦是量子力学的核心创建者之一，他在量子理论的发展初期做出了多项奠基性贡献，被誉为“量子论之父，也依然停留在“上帝不掷骰子”的绝对时空观中。他与波尔的论辩为推进量子论的进展有很大进展，他的贡献甚至为他带来诺贝尔物理学奖。但遗憾的是，爱因斯坦绝不相信世界上还有“鬼魅般的超距作用”（spooky action at a distance），意指两个纠缠粒子无论相隔多远，测量其中一个会瞬时影响另一个的状态，这种超越经典物理直觉的关联无法用定域性原理解释。

三、随着量子力学的发展以及量子信息论的突破，量子比特与物理世界的本源，以及量子计算和量子通信的发展，量子信息论成为热点。量子比特（qubit）作为量子信息的基本单位，具备叠加、纠缠等非经典特性，能够描述和操控微观量子系统的信息行为量子信息论推动了对信息本质的哲学思考，如约翰·惠勒提出的“万物源于比特（It from Bit）”，认为信息是物质和物理世界的本原。从模态信息论的角度看，经典信息论可以用布尔格结束其运算，而希尔伯特空间要用正交模格。1997年，潘建伟作为博士研究生，与导师安东·蔡林格小组在奥地利因斯布鲁克大学合作，首次构建了量子隐形传态的实验验证，该成果被公认为量子信息实验领域的开山之作。2016年8月16日，我国成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。墨子号量子科学实验卫星首次实现了地球上相距1200公里两个地面站之间的量子态远程传输，传回了1000对相互纠缠的光子量子态。此次发射任务的成功，标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。中国成为全球第一个实现卫星和地面之问量子通信的国家。

模态信息论整合量子信息论让人们看清信息本体极其量子模态，最终通过正交模格“转向”希尔伯特空间，模态信息论凭借正交模格来刻画和分析多模态数据的结构，利用正交模格的代数性质提升模型的可解释性和信息处理能力。具体来说，正交模格为模态信息论提供了一种数学框架，用以描述不同模态之间的正交性、补运算及相关逻辑关系。这有助于在多模态融合过程中，显示建模各模态的独立性和协同性，系统地提升多模态学习的性能和解释能力，模态信息论在量子信息论中的应用，将量子信息的物理实现与信息的模态属性结合起来，既关注信息的量子态基础，也关注其逻辑结构和推理机制，从量子信息论该角度看，它支持“万物源于比特”的观点，认为物理世界最核心的存在是信息，量子现象只是信息的内在属性的表现，从而形成统一的信息本体论。但是，量子隐形传态最终的落实还是依赖经典信息论解决问题。作为信息哲学家，我们只要知道世界的本体是信息的就足矣。真正解决问题并付诸实践还是要靠经典的信息论，而非“冰柜中的阔太太。”不过，信息哲学家还是要感谢量子物理学家，他们为信息哲学家做出的最大贡献就是彻底改变传统世界观，让人们相信，世界是“信息的”，而非“物理的”。

综上所述，从模态信息论对量子信息论的整合，这一演变过程不仅拓展了信息科学的理论边界，也深化了对信息本体的认识，为量子计算、量子通信和信息哲学提供了坚实的理论基础。