一、信息的定义

1.信息，指音讯、消息、通讯系统传输和处理的对象，泛指人类社会传播的一切内容。人通过获得、识别自然界和社会的不同信息来区别不同事物，得以认识和改造世界。在一切通讯和控制系统中，信息是一种普遍联系的形式。

2.“信息”一词在英文、法文、德文、西班牙文中均是“information”,日文中为“情报”，我国台湾称之为“资讯”，我国古代用的是“消息”。作为科学术语最早出现在哈特莱（R.V.Hartley）于1928年撰写的《信息传输》一文中。具有代表意义的表述如下：

信息奠基人香农（Shannon）认为“信息是用来消除随机不确定性的东西”，这一定义被人们看作是经典性定义并加以引用。

控制论创始人维纳（Norbert Wiener）认为“信息是人们在适应外部世界，并使这种适应反作用于外部世界的过程中，同外部世界进行互相交换的内容和名称”，它也被作为经典性定义加以引用。

经济管理学家认为“信息是提供决策的有效数据”。

扩展资料：

信息是有以下的几个特点的：

1．消息x发生的概率P(x)越大，信息量越小；反之，发生的概率越小，信息量就越大。可见，信息量（我们用I来表示）和消息发生的概率是相反的关系。

2．当概率为1时，百分百发生的事，地球人都知道，所以信息量为0。

3．当一个消息是由多个独立的小消息组成时，那么这个消息所含信息量应等于各小消息所含信息量的和。

根据这几个特点，如果用数学上对数函数来表示，就正好可以表示信息量和消息发生的概率之间的关系式：I=-loga(P(x))。这样，信息不就可以被量化了吗？既然信息可以被量化，那么总得给它一个单位吧？人的体重是以公斤来计量的，人的身高是以米来计量的，那么信息量该以什么单位来计量呢？通常是以比特（bit）为单位来计量信息量的，这样比较方便，因为一个二进制波形的信息量恰好等于1bit。

参考资料：百度百科-信息

二、为什么说比特币挖矿耗电量巨大

说到比特币，我们相信每个人都熟悉它。尽管这种货币是一种虚拟货币，但不可否认的是，它的购买力确实非常强。也许许多朋友知道比特币是从互联网上挖掘出来的，现在正在努力挖掘。比特币消耗大量电能。

最近，环保人士在互联网上收集了来自不同国家的比特币在线使用信息。统计数据显示，比特币超过了全球180多个国家的年使用量。比特币一直占据着主要新闻媒体的头条。媒体只关注飞涨的价格，但突然间它突然污染了环境。比特币不同于传统货币，不是由政府或银行发行的。它主要存储在网上。每天大约会产生3600个新的比特币，这一过程被称为挖掘。采矿机器通过运行专门的计算程序获得比特币奖励。世界各地日夜都有大量的比特币开采，这将导致巨大的能源消耗。随着比特币的日益普及，越来越多的机器被用于采矿，各种机器也参与到采矿中。

根据数字经济学家的估计，使用计算机开采比特币需要很长时间，并且消耗大量电力。一年内，采矿消耗的电力将超过美国。根据数据，采矿的年能源消耗超过了大多数国家，相当于保加利亚。据预测，到2019年，比特币开采将消耗和美国一样多的电力。如果它继续以同样的速度增长，到2020年，它将等于全球电力消耗。

2018年5月25日，全球比特币开采成本为1.88亿千瓦时，相当于每年688.1亿千瓦时的耗电量，是2017年5月耗电量的115倍(115.7亿千瓦时)。比特币矿产资源的全球消耗量相当于捷克国家的能源消耗量，占全球电力消耗量的0.31%。平均而言，每笔比特币交易消耗968千瓦时，相当于美国32天家庭一天的耗电量。

三、宇宙文明有多少分类

为了论述非常先进的外星球文明是否可能，前苏联天体物理学家N.S.卡达谢夫提议，根据这些文明用于通讯的能量来对它们加以划分。

I型文明能够调集与目前地球整个输出功率相当的能量用于通讯。而地球上的这种输出功率现在被用于加热、电力、运输等与外星球文明通讯不相干的用途。就此而言，地球还算不上是个I型文明。

但我们文明使用的能量功率正在以惊人的速率增长，目前地球的功率输出约为1015到1016瓦，即1000万亿到1亿亿瓦。标准的指数标记只表示1后面的零的数目。例如：1015等于1后面跟15个零。在物理学中，功率的概念即为每单位时间能量的消耗。1瓦是每秒消耗1000万尔格(1尔格=10-7焦耳)的能量。因此，地球上所用的全部功率相当于点亮1130万亿个100瓦的灯炮所需的能量。特别是，假如这个能量在无线电频谱上输出，那么在相当远的距离上都能探测到。

Ⅱ型文明能够把相当于一颗典型恒星的输出功率(大约1026瓦)用于通讯。我们已在光波频率上看到离我们最近星系中的特亮恒星。Ⅱ型文明把1026瓦的功率用相当窄的带通朝我们方向射来，在极遥远的星系间距离以外也能探测到。假如离我们最近的旋涡星系——M31(仙女座大星系)存在着n型文明的话，我们用正确的搜寻程序就能很容易地探测到它。然而，M31决非最大的星系。例如，椭圆星系M87(也叫室女座A)就可能官禽10万亿颗恒星。

最后，卡达谢夫设想了一种Ⅲ型文明，这种文明通讯的功率达1026瓦，约等于整个星系的功率输出。如果在宇宙中存在着Ⅲ型文明，无论它在哪里，只要它对准我们发射电波，我们就能探测到它。我们对Ⅳ型文明不作任何规定，从定义上说，这种文明只能和自己谈话。一旦我们认真地组织搜寻外星球文明，即使Ⅱ型或Ⅲ型文明不多，它们也会被我们探测到。这少数Ⅱ型或Ⅲ型文明只要向我们发射信号就远比大量的I型文明更容易探测到。

I型与Ⅱ型文明或Ⅱ型与Ⅲ型文明之间的能量差距是巨大的，其差数都约为100亿倍。如果划分得更细一些会更有用。也许1.0型文明用于星际通讯的功率应该是116瓦、1.1型是1017瓦、1.2型是118瓦，如此等等。据此，目前的地球文明可大致定为0.7型。

然而，要衡定外星球文明的特征，还有比衡定他们的通讯能量更有意义的方法。衡定某个文明的一项重要标准是它具有的总信息量。这种信息可用比特为单位来描述，即根据某种文明所能答复的关于它本身和宇宙知识的是非问题的总数。

地球上很流行的“20个问题”游戏，就是这种概念的一例。参加游戏的甲方可以在想象中认定某个物体或某个概念。把它初步划分为动物、植物、矿物或其他东西。参加游戏的乙方可以向甲方提出20个问题，甲方只能回答“是”或“不是”以供乙方判明甲方想象中的事情。

上面的初步划分可以看作三个是非问题，即：”是概念还是事物？是生物还是非生物？是植物还是动物？“如果我们同意“20个问题”游戏中要猜测的是某种生物，则事实上游戏一开始我们就已经回答了三个问题。第一个问题把宇宙分成(不相等的)两部分。第二个问题把这两部分之一又分成两小部分，第三个问题又把这两小部分之一分成更小的两部分。到这里我们已经把宇宙粗分成2×2×2=23=8部分了。当我们的20个问题结束时，我们已把宇宙更细地划分成(非常可能是不相等的)220部分了。210是1024。如果我们把210近似地当作1000=103，那220就大致等于(210)2，即约(103)2=106。全部23个有效的问题把宇宙划分成大约107部分，或接近107部分或比特。所以，精通本项游戏者必须生活在大约具有107比特的信息内容的文明中，才可能在“20个问题”的游戏中稳操胜券。

然而，我们地球上文明的特征是大约具有1014比特的信息量。因此，熟练的游戏者在“20个问题”游戏中获胜的可能性应该是107/1014，即1/107，也就是1000万次中赢1次。在实际的游戏中获胜机会大大增加是因为还存在着附加的规则，这些规则通常是不言自明的，即所列举的事物或概念总是参加游戏者一般文化知识范，围以内的东西。总之这意味着1厅比特已经能够传达关于某个文明的大量情报了。事实也确实如此。据菲利浦·莫里森估计，从古典希腊文明到我们目前文明的全部文稿中大约才只有109比特的信息量。因此，单向传来的信息量虽然以现代射电天文学的标准看来是个很小的数字，它却能提供大量的新情报。从长远来看，这些情报对某个社会能产生巨大的影响。

一般英语惯用语中，有26个字母和少数几个标点符号。让我们估计共有32个这样的有效“字母”。但32=25。这就是说，每个字母的信息量大约为5比特。如果一个典型单词具有4～6个字母(每个单词平均为6个字母，可是其中许多是不切实际的词)，那么，每个单词的信息量大约为20～30比特。一本典型的书(大约300页，每页300个单词)将有10万个单词或300万比特。世界上最大的图书馆的藏书，如不列颠博物馆，牛津波德莱恩图书馆，纽约公共图书馆，哈佛的怀顿纳图书馆，都不到1000万册，约相当于3×1013比特。

一张低质量、低分辨率的照片可能有100万比特的信息。一张很复杂的漫画或卡通画可能只有1000比特。但另一方面，一幅大的高质量彩色照片或图画则可能有10亿比特。我们还应考虑到图表、照相术、我们的艺术及口头传说的记录中所包含的基本信息量。让我们再试着估计一下(当然十分粗略)，我们生来就有的关于怎样对付世界的知识量(人类与其他动物相比，生来就具有的知识很少。我们应付世界的知识主要是学而知之，而不是靠遗传或本能生而知之的)。我们和我们的文明，可以用大约拥有1014或1015比特作标志。

我们能够想象有些文明拥有能够标志其社会的比特数比我们的多得多。一般地说，我们可以预计，一个能量等级高的文明，其信息等级也高。但这也不必作为定论。当然也能想象有些社会非常复杂，需要比我们社会多得多的比特作为特征，然而他们对星际通讯却不感兴趣。我们按特征来区分星际文明时，也要同样考虑它们的信息内容。

如果我们用数字来表示能量，就应该用字母来表示信息。英语字母表中共有26个字母。如果每个字母相当于比特10的一次方，26个字母就相当于1026的信息范围。这个范围很大，看来够我们使用的。把一个“20个问题”水平用1016。比特作标志的文明称为A型文明。事实上，这是个极端原始的社会，比我们已知的任何人类社会更为原始，这是个很恰当的起点。我们从希腊文明所得到的信息量把，希腊文明标志为C型文明，那么从培里克里斯为代表的雅典极盛时期，其实际信息量可能大致相当于E型文明。按照这样的标准，我们的现代文明用1014比特作标志，相当于H型文明。

把能量和信息的标志综合起来考虑，目前我们地球上的人类社会属于0.7H型文明。我们首次接触的外星球文明也许将是1.5J或1.8K型的。如果有一个由100万个世界组成的星系文明，每个世界以大于地球文明1千倍的信息量作标志，那么它属于Q型文明。由10亿个这样的星系组成联盟，它们拥有的总信息量，就得用一个Z型文明来标志了。

然而，整个宇宙史上还不曾有足够的时间来发展这样的星系间社会。从A到Z的全程，看来得从远比任何人类社会更为原始的社会开始，一直进展到远比任何可能达到的先进程度更为先进的社会。

四、写入一比特需要多少能量

1比特信息的能量至少消耗2.75zj的能量。比特是二进制数的一位包含的信息或2个选项中特别指定1个的需要信息量称为一比特，是表示信息的最小单位，只有两种状态：0和1。这两个值也可以被解释为逻辑值(真/假、yes/no)、代数符号(+/-)、激活状态(on/off)或任何其他两值属性。

五、信息的一般特征(信息课作业)

一般而言，不管世界上的信息如何丰富，它们通常都具有如下特征：

1.载体依附性：信息不能独立存在，需要一定的载体，而且，同一个信息可以依附于同的载体，比如交通信息通过信号等显示，也可以通过交通警察的手势来传递。

2.价值性：信息是有价值的，就像不能没有空气和水一样，人类也离不开信息。因此人们常说，物质，能量和信息是构成世界的三大要素，缺一不可，“感觉剥夺实验”就是有力的佐证。

3.时效性：信息往往反映的只是事物某一特定的时刻的状态，会随着时间的推移而变化，比如，交通信息，股事信息。天气预报，会议通知等。

4.共享性：信息不同于物质和能源的另一个重要方面：信息可以被多个信息者接受，而且不会消失。

扩展资料：

信息虽然是不确定的，但还是有办法将它们进行量化的。人们根据信息的概念，可以归纳出信息是有以下的几个特点的：

1．消息x发生的概率P(x)越大，信息量越小；反之，发生的概率越小，信息量就越大。可见，信息量（我们用I来表示）和消息发生的概率是相反的关系。

2．当概率为1时，百分百发生的事，地球人都知道，所以信息量为0。

3．当一个消息是由多个独立的小消息组成时，那么这个消息所含信息量应等于各小消息所含信息量的和。

根据这几个特点，如果用数学上对数函数来表示，就正好可以表示信息量和消息发生的概率之间的关系式：I=-loga(P(x))。

人的体重是以公斤来计量的，人的身高是以米来计量的，那么信息量该以什么单位来计量呢？通常是以比特（bit）为单位来计量信息量的，这样比较方便，因为一个二进制波形的信息量恰好等于1bit。

根据对信息的研究成果。科学的信息概念可以概括如下：

信息是对客观世界中各种事物的运动状态和变化的反映，是客观事物之间相互联系和相互作用的表征，表现的是客观事物运动状态和变化的实质内容。

比特是信息量的单位，但工程上也习惯把它作为信号的单位。这里所说的100bit就是指信号的啦。其次，通信中的基本问题，就是在一点再生另一点的信息，指的是点对点的情况。但即使在点对多点的情况下，由于在实际的通信系统中，消息往往是指发送的某些符号。

这些符号到底能携带多少信息量，与这些符号发生的概率有关，而对于任何接收端来说，这些符号发生的概率是一定的，不会说对这个接收机是这个概率，对那个接收机是那个概率。

比如有一串符号221234，这串符号由1，2，3，4四个符号组成，假设四个符号出现的概率都是1/4，那么在这串符号中，2出现了3次，所以2所携带的信息量是-3×log2(1/4)=6bit。

参考资料：百度百科--信息