爱华网本文通过对信息化建设中，数字技术与数学科学内在联系的探讨，根据一系列研究成果，包括对数字技术是信息化促进科技发展一个特殊阶段的分析，以及数学作为推动创新思维方法的有效工具，等学术观点探讨，分析了当前以数字技术为主要方式推动的信息化建设过程中，如何更加有效并将继续推动社会可持续发展，探讨一些在解决信息不对称、机会不均等问题的进程中，把握信息化实质，对和谐社会建设发挥重要作用的实际问题。
主题词：信息化；数字化程序设计；应用数学；科技发展；和谐社会建设。
序 言
数字技术在应用中的快速发展，与信息化建设形成了密不可分的联系，在和谐社会建设中发挥着重要作用；数学作为数字技术的基础，同时作为人们创新思维常不可少的工具，又把信息化和人类的思维创新和实践创新，有机地联系了起来。
上世纪末，美国麻省理工学院教授、媒体实验室负责人尼葛洛庞帝出版《数字化生存》④一书，引起了世界范围的广泛讨论⑥。在新千年到来之际，美国的副总统戈尔在加利福尼亚科学中心作了“数字地球——认识我们这颗星球”的演讲⑥；2000年6月5日，光明日报报道了当时的中国国家主席江泽民在接见中科院、工程院部分院士时，也提到“数字地球”这一概念⑥。信息化的作用被广泛重视。在新世纪的新经济时代，新一代领导人更是不断强调，在信息化和科技进步推动的全球经济一体化过程中，必须把信息化作为推动科学发展的基本力量，加强自主创新、自强创业的和谐社会建设，才能使我们的国家自立于先进民族之林。
对信息化与社会和谐发展前景的联系，会引起人们的各种思考。一方面，以数字技术为基本形式的信息化，对推动科技进步（以新颖性、创造性、实用性为标准）带来的机遇，不容忽略；另一方面，人类综合能力、实践能力和创新能力的提高，也会推动数字技术和信息化进程，在更宽阔的领域里有所创新与创造。可以肯定的讲，信息化绝对不能是“信息设备化”！而应该十分密切关注信息本身在应用中价值的不断开发。需要在综合、创新和结合实际的具体实践中，推动和谐社会建设。我们在985工程建设准备阶段，以探讨“开放式、文理交叉集成”的信息创新平台建设为思路框架，其意义也正在于此。
一、信息化中的数字技术把数学和物理有机结合了起来
李政道博士曾经讲过，（上世纪）科学门类繁多，总体可以归于数学和物理两类。我们认为①，数学可以被理解为指导思维（特别是创新思维）的科学；而人类对外部的物质世界的认识，被称为“物理”的研究，可以归纳为对物质运动所表现出的信息状态，进行“整理”和“梳理”的工作。物质运动的信息，来自物体之间的相互作用，大致可以分为物体之间的力的相互作用、物质分子间的统计分布和热运动、电和磁的作用及其它们相互转换、物质间的光的作用及其传递、物质原子之间和原子内各粒子的相互作用等。简称为力、热、电、光、原子等几个大的门类。而使人类认识世界的信息，75%以上来自视觉。[中科院李启虎院士在《院士思维》的访谈中甚至提出：“人类获得信息的主要来源是听觉（约占5%）与视觉（约占90%），其它还有味觉、触觉及嗅觉等。”]⑥。在我们已经告别的20世纪，电子技术相对发达，人们常常使用模拟的电子技术对各种信息进行分析：通过传感器把力的作用转化为电信号、通过热敏元件把热运动信息转化为电信号、电磁间的相互转化也多是通过电信号来进行分析、通过光电转化把光信号转化为电信号、对原子层面的研究也多是通过各种粒子模型以电子伏特为单位进行的。模拟技术的特点，是对信息在时间上不分间隔，在幅度上不分层次；结合各种不断完善的误差分析方法，近似地反映物质的基本特性；抽象和概括地反映物质运动传送的信息。电子模拟技术，为二十世纪科技的发展起到了巨大的推动作用，因此，有时人们也把这个时代称为电子时代。
然而，到了上世纪的后半叶，从六十年代开始，计算机技术的迅猛发展，空前地推动了信息处理的数字化技术，有人称之为“数字化革命”。在《数字化生存》④这本书中，充分展示了数字技术推动的信息革命，将引起对人类生活的巨大冲击和全新景象。目前，对大量非专业人士来说，对于数字化信息处理的概念，多来自消费电子领域，如各种数字通讯网等；而实际上，随着数字信息处理的理论与技术日趋完善，数字信息处理的应用领域，几乎涵盖了国民经济和国防建设的所有领域，包括雷达、声呐、通讯、航天、海洋、微电子、计算机、人工智能和消费电子的各个方面。数字化浪潮正席卷全球的各个角落和领域。数字化信息处理技术，正在使人类的生活质量提高到空前的水平。对于非专业人士来说，数字技术带来的信息革命，可能是最近十几年发生的事情；实际上，随着六十年代计算机技术的迅猛发展，七十年代微电子技术的惊人进步，信息的数字化处理技术已经有了前所未有的发展速度⑥。追朔到1948年，美国著名数学家香农的一篇论文“通讯的数学理论” ⑤，他第一次提到了数字化信息是以“比特”（bit）为基本单位的近代数学，并依此提出了一系列近代信息论的基本思想，为数字化技术奠定了理论基础⑥。《数字化生存》④一书中又把“比特”比喻为信息领域的DNA，表达了一种更加深刻的信息论观点⑥。
信息化中的数字技术，从根本上是包括了两个步骤：一个是信号在时间上的离散化，即采样；另一个是幅度上的离散化，即分层或量化。数字化后的信号，大大方便了信息的采集、存贮、滤波、传输、复制、增强、压缩、估计、识别和变换；又由于采取二进制，从而大大方便了计算机应用，形成了各个应用领域交叉和理论与技术互相推动的良好局面。其成果，包括分层的压扩技术、采样和抽取技术、数字滤波理论、FFT（快速傅立叶变换），数字图像处理、模式识别、专家系统、宽带通讯网络、多媒体技术等等，其中的数字图像处理技术，不仅是数字信号处理技术推延到二维平面或三维立体空间分布的研究，而且也包括了人们的心理因素在识别过程中的作用；在这里“图”，是表示物体信息的客观分布；“像”，是人的视觉系统对图形的接受方式，乃至在大脑中形成的认识和印象③。信息化建设，逐步涉及到了人们对自身的认识和研究。而从根本上讲，数字信号处理是必须通过各种数学变换（DFT、FFT和Z变换等）来完成的，因此，信息化实质是将数学和物理有机结合了起来。
二、自主创新是推动科技、经济、社会和谐可持续发展的动力
创新是一个民族的灵魂，是一个国家永远兴旺发达的不竭动力。胡锦涛同志也发表了一系列关于推动自主创新、尊重创造的讲话。和谐社会建设，作为使我们国家自立于先进民族之林的里程碑，将成为我们努力的目标。
上个世纪中叶，当发展中国家正在为民族的独立，为免受列强对资源的掠夺、劳动的剥削而斗争的时候，在民族斗争和阶级斗争日渐白热化，经过了两次世界大战都未见调和的时候，人们应该开始了来关注着世界，如何和谐发展的未来。一些国家的人民和有识之士，开始独立思考、独辟蹊径。不断发现了人类不断创新的科学技术，对社会发展的巨大推动力。这些国家不仅开始加强教育创新发展并搜罗人才，也加强了人文和自然科学、工程技术结合的全方位的文化建设。相继兴起了专门探讨创新与创造活动的一般规律和应用方法的研究，掀起了诸如发明学、创造学与创造工程学的研究热潮。特别美、日、德等国，在上世纪末，则进一步加大了工程技术与金融、经济和文化艺术的综合研究力度，不断探讨在信息化条件的依托下，人类不断创新思维和从事创造性实践活动的方法。有时这些思维方法本身的人文价值，常常比获得的技术成果，更有价值。
在从创新思维到创造性实践的过程中，数学在思维和实践中都，占有重要的位置。科学家张钟华院士说过：“我运用各种经典和现代的数学工具解决了科研工作中的诸多问题。所研讨的问题层次越高，这一点也越明显”。可以认为，数学既是对实践的抽象、归纳和总结，也是能够使实践具体化、精细化和严谨的艺术。数学很可能会是科学技术中广义的软件，也会是创新思维中广泛的工具。中央民族大学邢富冲教授强调“数学是科学之首”。数学作为一切自然科学、工程技术和数量化社会科学的共同基础，不论是在外国还是在中国，都在显示出越来越强大的生命力和不可或缺的重要性。英国数学家Alan Mathison Turing和匈牙利数学家Johnvon Neumann，由于他们良好的数学基础而为计算机的发明和应用，做出了奠基性的贡献；法国数学家Debreu，由于他在数学方法方面的贡献，而获得了1983年的诺贝尔经济学奖；1994年三位诺贝尔经济学奖得主都是数学家；物理学家Cormack由于把数学中的一种变换应用于CT研究而获得诺贝尔医学奖；数学博士Houptman由于把他的数学知识应用于X射线结晶学的研究而获得了诺贝尔化学奖。50年代我国火箭与导弹技术研究领域的带头人庄逢泉，是一位数学家；60年代我国在核技术领域作出杰出贡献的庄毓麟，也是一位数学家；70年代在汉字激光照排研究中取得巨大突破、现为中国科学院和中国工程院双院士的王选，又是一位数学家。数学不仅是锻炼思维能力的体操，而且在科学技术和国民经济中，处于其它学科无法替代的战略地位。因而，不论是西方发达国家还是我国学术界的权威人士，都认为今日辉煌的高技术，本质上依赖着数学推动的信息化技术。
数学系统通过统一表达的体系建设和应用过程，成为社会思想交流的全球化的工具。因此，更有利于全球科技发展的一体化的科研公正和公平的发展。数学之对于信息化中的数字技术，不仅是基础，也是动力。因为，数字化技术或数字化革命，给社会科技进步带来的，不仅是精度、速度和程度上的加速发展，（如数字信号处理精度高、灵活性高、可靠性强等公认优点），也是对应用电子学、应用光学等新成果和新方法大量应用的推动；科学实验和社会方案，将会在快捷的时间内，模仿运行后，再投入人们的社会实践；通讯的发展，将使人类活动在更大范围内互通有无；学术垄断将会被便捷、自由的学术讨论所取代；战争的“前方”、“后方”，将主要取决于战略的角度，而不再是地理位置的前后；信息的真假之判断，将成为军事战术和技术引进工作的主要内容③。在继承数学基础成果，不断推动的创新思维面前，科学知识将不断更新，技术方案也将不断被比较和完善，科技发展将会出现崭新的局面。计算机-数字模式处理的方法、物理模拟的方法、数学模型的方法、生物模仿的方法，都将成为信息化推动科技创新和和谐社会建设的重要途径。
三、信息化中的数字技术，也会随着科技进步而可持续发展
人类通过对信息的处理和梳理去认识世界，通过对信息的应用和实践探讨去改造世界。人们认识和改造社会的实践，也使我们认为到，信息处理的数字化技术，也会和其他任何事物的规律一样，它只会是信息处理与梳理过程的一个阶段：反映了从模拟技术到数字技术的飞跃。数字处理决不是信息处理方法的终极方案，也不是没有缺陷的方案②（比如它不便于处理很高频率的信号等）。对于已经到来的新世纪，与其说是数字化时代，不如说是新经济的信息时代：可以说，“知识经济”时代体现了对信息甄别为知识并加以使用的特性；可以说，和谐社会建设体现了对信息挖掘和传播的应用特性；可以说，“数字地球”体现了对信息资源共享和利用的全球经济一体化特性。数字技术确实推动了信息化，而重要的，是由于数字技术服务信息化的思想价值，而不仅仅是种种的数字技术设备；是信息化应用的实效，才会使得科技发展进度更快，反过来和谐的科学发展，又将有更多新发现、新发明，促成新的信息化建设局面。从推动PC广泛应用的微软，到因特网的价值带动数字技术快速发展，都说明的信息化和社会和谐发展的相互推动作用。
戈尔曾说，把地球所有数据存贮起来需要1千万亿字节⑥。我们不妨思考一下：目前最高级的光盘容量为10亿字节，那就是说有一百万张这样的光盘，就将穷尽地球上的所有信息。这显然是提出了一个问题：不是戈尔的统计有误，就是数字信息处理技术还有涉及不到的信息。因为事物总是要发展的，有发展就有新的信息量，而且人们使用的信息量越快，新的信息就越大，怎么可能一百万张光盘就把数字地球完整地和固化地存贮起来了呢？信息化处理，必将有比数字技术更进步的方法。因此，现有的数字技术，只能是信息处理的一个特殊阶段。信息处理技术，不仅需要快速运算的设备基础——对此，发达国家有优势并以通用标准形式形成垄断；也十分需要综合分析的能力——对此，数学基础较好和勤于创新的中国人民也有优势。我国在数字理论与研究方面的成就令人瞩目，从“曙光1000”并行计算机、合成孔径雷达，到数字化声呐、“04”程控交换机等等。但常常显得异军突起，数学能力和工程实践配合不足。相对于从1998年全球信息产业总值14700亿美元到2000年的信息产业将超过3万亿美元的庞大市场和发展速度来说，我们必须加强自主创新，结合实际扩大在社会发展中的有效应用，才能综合、全面地，协调科学地发展信息化事业，才可能在产生实际效益中推动和谐社会建设。仅仅加大数字技术设备建设，远远不够。我们需要不断在信息化建设中结合实际需要，推陈出新；大胆地在应用领域自主创新，才可能在世界信息产业市场上，占有一席之地。才能有效推动我们的信息化进程。
应该适应信息化推动人们认识与实践方式不断发展的特点，在专业化教育基础上，提高综合能力和实践能力，不断创新，有所创造。对于基本被认同的摩尔定理（指英特尔公司创始人摩尔提出：微处理芯片每隔18个月性能提高一倍，价格反降1/2），英国科学家福来斯特在《高技术社会》一书中发出感叹：“如果汽车与飞机行业也像计算机行业这样发展，那么今天一辆罗尔斯·罗伊斯汽车成本价格只有2.75美元；跑300万英里仅用一加仑汽油。而一架波音767飞机的价格只需500美元，用5加仑汽油在20分钟内便可环绕地球一周”。应该认识到，飞速发展的信息资源，还没有能在社会发展研究以及科学技术研究实践中，被充分应用；随着全球互联网和各种特色信息库相互联系的建设和完善，网上新的科研信息、实验室成果，已能够较为方便地，为正在进行中的工程、经济活动和社会研究，起到推动和改进的作用，其经济学和社会学价值突现！进一步显示了“科学技术是第一生产力”的力度。信息化建设需要与其他社会生产力要素的协调配合。我们认为，在新经济时代，科技进步是根本，信息化服务是高效推动手段。如果探讨“信息化社会学”的实际课题，将会研究到以前“技术经济学”（对成型技术的经济学研究）所不易包括的新问题⑥：包括科学信息在社会和谐发展实践中的新作用；也包括信息化推动的社会统计和实用程序化的计划、步骤等决策方法，在诸如民族学人类学社会学等人文科学中体现价值等……。
四、综合、创新和结合实际的信息化对和谐社会建设的推动
一些关注着和谐社会建设发展先进方向的学者，很具体的把学科建设计划，结合实际与真正意义上的信息化建设方面联系了起来；推动可持续发展方式不断创新的学术基地建设。信息化建设，绝对不能是“信息设备化”，更不能仅仅限于数字化专业已有技术的商业套用；也不限于传统理工科的单一化项目研究习惯，而是必须探讨在人文研究和社会应用中的新技术方式。不能软硬件脱节地购建设备，更不能在纯粹数字技术产业推广和影响下，被动地建设成现有信息设备功能的集合群；软件设计虽然不能“信马由僵”，脱离已经完善的数字化技术，以标新立异代替科学创新；必须在结合实际的信息化建设实践探讨中完成，否则就会是重复建设。只有继承中创新的信息化，才常常是有价值的；信息化的规模建设，就更不能墨守成规。这些观点，曾从信息化技术学术建设方面撰文探讨过，与有责任感的实际建设者一起，感触共鸣颇深。对于目前软硬件工作者协调单调（本来，信息化是十分需要“软硬兼施”互相推动的）的现象，甚至人文科学的学者提出的要求，常常成为优于信息化专业建设者的计划——那些综合性的人才，才能成为了网络信息化的CIO骨干等现象，都提醒我们关注到了这样一个问题：信息化的实质，是挖掘和探讨如何创新使用信息的价值；而数字化设备，仅仅是赖以完成信息化服务的基础。
在中国当代民族问题战略研究哲学社会科学创新基地项目建设中，我们探讨了逐步建成“开放式、文理交叉集成”信息创新条件支持平台的目标。密切把握信息化技术在与人文社会科学结合时，如何对各种信息进行收集存储、整理甄别、处理发掘、推陈出新的种种处理。将根据涉及民族学（包括民族宗教、民族法学），社会学人类学人口学等研究的主题词和专用语特色，进行实用结构的数据库建设；根据已经成熟的新技术引进，把数据库和网络网站建设结合，突破传统“电子书架”有限服务的模式。中国当代民族问题的战略研究，必然涉及使用不同民族文字、文化、社会风俗、经济状况的分析，建立起相关知识和资料的需要、最新信息和动态的需要、以及专家对自己研究和讲述过的内容，须存储起来的需要之资料信息库和学科教学资料库，并通过与国内外其他合适的数据库的有效链接方式，在实用中扩大信息量，切实可行地加快信息化建设。拟建设的“民族与社会”信息中心，将把网络服务型数据库建设、图文处理、社会统计、专家论坛与咨询建设于一体，以信息价值的有效挖掘与利用为目的，并能随时随地进行咨询和讲学的学科专家，在学科创新中和应用实践中的实用，为服务目标。需要不断探讨、研究、引进新的信息技术，推动学科在和谐社会建设中的作用发挥！
整理、梳理和保存今天的实用信息，为明天在继承中创新的研究探讨者服务，应该是信息化的基本任务。联合国开发计划署(UNDP)委托中国发展研究基金会组织撰写的《中国人类发展报告二00五》十二月十六日在北京已经发布。报告显示，中国经济增长奇迹中的受益者与落后者之间的鸿沟正逐渐拉大，这种不公平尤其在地区之间、城乡之间、性别之间及不同人群之间表现得极为突出。在种种造成社会不公、不和谐的客观原因中，信息获得不对称性，常常会造成机会不均衡；对科学地认识事物的影响，信息认知能力的差异对造成创新能力的不同的影响，都是十分重要的原因。在和谐社会的建设中，加大信息化建设力度；按照科学发展观，去处理和梳理信息化建设中的问题，是十分需要不断可持续性探讨的。
总之，信息化对人类的贡献已经十分明显。而综合、创新和结合实际的信息处理，从其数学思维的软件方法，到稳定、安全和服务具体的库站硬件建设方法，对科学技术和和谐社会建设的推动作用，已是不可估量的：从航天中的资源遥感卫星，到生物医学中的射线CT、超声CT、核磁共振CT；从通讯中的数字传真，可视数据，到工业上的自动控制、无损探伤，从公安上的判读分析、图像传输到艺术上的数字合成与编辑，……，信息化革命已经渗透到了人类生活和工作的各个方面。而且，人类应该以信息化处理和应用主宰者的姿态，在国家自主创新、和谐建设和科学发展的号召下，不断探讨实践，绘制出人类和谐美好、自在自强、更加丰富多彩的光明未来！
参考文献：
1、数字技术与科技进步：论文;李冰;《数学的实践与认识》杂志社2002.03;5.0
2、软件创新并非信马由缰——论文;李冰、雷军;《中国信息化》2004.8；8.0
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5、李慧文等 网络工程 电子工业出版社 1998
6、李冰 关于主动防治计算机病毒的几点探讨，中央民族大学学报 2001.2.170页
7、石践（李冰）著 《发明创造离我们有多远》 知识产权出版社 2001.9
8、程佩清著 《数字信号处理教程》清华大学出版社 1999.9
9、李冰 张善明著 《新经济与创新思维》原子能出版社 2001.12
10、对数字化技术前景的探讨与分析：论文;李冰;《中国科技成果》2004.4; 8.0
Informational Way For Social Harmonious Development
Prof. Li Bing
(College of Nation & Society, CentralUniversity for Nationalities, Bejing,100081)
Abstract
The theses have set forth the ideas on lineal relations for Digital Technology in Informational Way and Mathematics. By means of analyzing some examples，It put for ward that Digital Technology is only one step for Information Technology, as it useful for Social Harmonious Development.
Keywords：Informational Way ; Procedure design; Appling Mathematics; S&T; Social Harmonious Development
