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[概念] 《比特计量学导论(暂定名)》——崔伟群

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崔伟群 发表于 2014-1-23 14:55:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
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chuxp 发表于 2014-2-24 11:46:47 | 显示全部楼层
有些东西,也未必一定可以计量,关键是看看有没有需要?总体上,计量学属一门应用学科。
关于“比特”,看上去更像是数字,而不是一个量值。平常我们说,50公斤大米、10升汽油等等,有数且有量,计量才有实质意义,而50、10仅仅是数字,纯数字似乎也没必要建立什么基准装置,然后大家去从这个基准去溯源?
“比特”代表的物理含义千变万化,同样一个8位二进制码(8比特?),代表的到底是什么?比如我们的串口,同样发送8比特数据,加了奇、偶校验,传送的数据就剩下7位了。。。
cest01 发表于 2014-2-1 22:52:31 | 显示全部楼层
什么意思呀
刘彦刚 发表于 2014-2-2 05:33:13 | 显示全部楼层
受益匪浅!请继续哦!
vandyke 发表于 2014-2-2 16:13:40 | 显示全部楼层
说到底,如何定义信息的单位,如何保存和复现到如何溯源,这都是个问题。计量已从实体向虚拟迈进。解决好比特计量,才能为现在的流量纠纷及将来更多的信息纠纷做准备。
然而什么是信息?对老百姓来说就是短信、微信、QQ、网页、音频视频,对信息行业从事者是一段载波的无线电或者编码的高低电平,对经济学家来说是提供决策的有效数据,对社会学家来说是某种意义的载体,对前沿的理论物理学家来说,信息就是有序。霍金认为黑洞不黑,在于黑洞有信息放出……
衡量信息的量,应该是熵,熵就是无序。大自然的时间之箭在于熵总是增加这一基本原理,时间不可倒退在于熵不会自发减小,局部的熵减小源于更多的增加周围的熵……
万事万物由能量组成。质量的单位kg作为7个SI之一,其实也并不基本,因为质量不是物质与生俱来的,也不是所有物质都具备的,质量来源于哪里?这些年科学家为之着迷的研究,就是希格斯玻色子——被称为上帝粒子——也许就是质量的本源,然而不管是玻色子还是费米子,有质量还是无质量,都不会没有能量。
就像是光。“上帝说要有光,就有了光”。现代物理学家们无需借助“上帝”来创造宇宙,但是没有能量可不行。没有能量宇宙学家无法阐明大爆炸理论,相对论学家无法描述时空的弯曲,弦论和M理论的专家们也无法迈向大统一的万物之理。
能量就是信息吗?或者说可否用信息来衡量能量?如何度量信息?希望抛砖引玉共同探讨。
刘彦刚 发表于 2014-2-3 05:36:52 | 显示全部楼层
说到底,如何定义信息的单位,如何保存和复现到如何溯源,这都是个问题。计量已从实体向虚拟迈进。解决好比 ...
vandyke 发表于 2014-2-2 16:13



    谢谢V版的抛砖引玉,让我知道了些这讨论的问题。
 楼主| 崔伟群 发表于 2014-2-5 07:48:27 | 显示全部楼层
回复 1# 崔伟群
第二节
量由客观向主观转化的过程
量是现象、物体或物质的特性,是不由人的意志为转移的。但是人类认识量的过程却是一个由客观到主观的过程。在这一过程中,人类由具体到抽象,扬弃了量在具体现象、物体或物质的具体规定性,抽出了他们的同一性,形成了量及其大小的定义。

例如长度是空间的特性。在原始社会,人们通过观察人的高矮、植物的高低、藏身之所的宽窄、猎物的大小、道路的远近来观察空间。因而出现了某个个体通过“布手知尺,布指知寸” 、“一手之盛谓之掬,两手谓之溢”的方法进行测量。但这依旧是一个客体到客体的过程,没有产生质的飞跃。为了统一部落意志,必须通过某种语言和文字进行思维交流,这一交流的媒介——语言或文字就是人类扬弃了现象、物体或物质的具体规定性,抽出了他们的同一性而形成的共识。在这一共识中,人类忽略了被测对象的具体规定性(例如是动物还是植物、是米还是面)、忽略了测量方法的具体规定性(例如不同人的手的不同、不同人的指不同),得出了由具体到抽象的,有客观到主观的关于量的认识。

在这一对量由客观向主观的认识过程中,首先主观忽略掉了客体之间的差异性,也即不同客体间的相互否定因素,形成思维之间易于交流的媒介。但是在这一过程中,由于思维本身的局限性,这一媒介无法完整确切地表达客体之间同一性的全部特征,从而导致这一由客观向主观转换过程中的信息是不完备的。其次思维忽略掉的客体间的差异性导致不同主体间理解的差异,从而导致在主观上产生分歧和争论,进而从主体角度产生推动或阻碍人类对量认识的进程。


通过米的定义历史,可以清晰地了解量由客观向主观转换的认识过程。

1791年获法国国会批准,将1米定义为通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一。这一定义是由具体的巴黎的地球子午线全长转换为抽象的巴黎的地球子午线全长的一个过程,这一过程忽略了不同历史时期具体的巴黎的地球子午线全长的差异,忽略了同一时刻巴黎的地球子午线全长在客体和思维间的差异,也忽略了具体的四千万分之一与思维的四千万分之一的差异,从而容易在实践过程中在不同主题之间产生不同理解。也正因为这一点,在1799年定义了“档案米”,即一根3.5毫米×25毫米短形截面的铂杆(platinum metre bar),以此杆两端之间的距离定为1米。这一定义将米的定义客观化,使得对米的认识由客体转向客体。但是虽然客体转向客体的定义表面上暂时消除了客观与主观的差异,但是由于客体本身的不稳定,1872年就放弃了“档案米”的米定义,转而以铂依合金(90%的铂和10%的铱)制造的米原器作为长度的单位。然而由于同样的原因,如材料变形、测量精度不高(只能达0.1μm)、并且万一米原器损坏、复制将无所依据,特别是复制品很难保证与原器完全一致,给各国使用带来了困难。因此,采用自然量值作为单位基准器的设想一直为人们所向往。 

1960年第十一届国际计量大会对米的定义作了如下更改:“米的长度等于氪-86原子的2P10和5d1能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763.73倍”。这一定义又由具体转向了抽象,由一个具体的氪-86原子转向了抽象的氪-86原子,由具体的氪-86原子的2P10和5d1能级之间跃迁转向了抽象的氪-86原子的2P10和5d1能级之间跃迁,由具体的真空转向了抽象的真空,由具体的1650763.73转向了抽象的1650763.73。

1983年10月在巴黎召开的第十七届国际计量大会上又通过了米的新定义:“米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度”。
这一定义保持了上一定义由具体转向了抽象的特征,由具体的光转变为抽象的光、由具体的真空转为抽象的真空、由具体的1/299792458秒转为抽象的秒。

这种由具体转为抽象,由客观转为主观,是人类知识共性化的必然趋势,也是人类意识交流的必然途径和方法。没有这种转换,人类对世界认识的经验将不能继承和发扬,发展和前进。

目前,除了质量的定义以外,其余六个基本量都完成了由客观向主观转换的过程(佐治亚理工学院物理学分校的名誉退休教授罗纳德·福克斯提议将克(一千分之一千克)将定义成18×14074481个碳-12原子的重量。至少有两个重新定义千克的其他提议正在讨论中。它们包括:1`用纯硅原子球体取代铂金和铱混合圆柱体;2`利用已知的“瓦特天平”装置,并利用电磁能定义千克)。例如:1千克为一个高度和直径均为39 mm的,用铂铱合金制成的圆柱体——国际千克原器的质量;1秒为铯—133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期的持续时间;安培为在两条置于真空中的,相互平行,相距1米的无限长而圆截面可以忽略的导线中,通以强度相同的恒定电流,若导线每米长所受的力为0.0000002N,则导线中的电流强度为1 A. (1948年);1开尔文定义为水三相点热力学温度的1/273.16(1968年);1摩尔为一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012kg 12C的原子数目相等。(1971年);1德拉(简称坎)为一个光源在给定方向上的发光强度.该光源发出的频率为540,000,000,000,000赫兹的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为瓦特/球面度(1967年)。


这种转换,便于人们在量制上达成共识,但是也正是因为由于这些转换,导致这些量很难从理论上独立。这是因为从定义上,除了了理论上质量的定义独立之外,其他几个量的定义与质量和长度(或时间)总有这样或那样的联系。

米和秒的联系相对比较隐蔽。米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度,也就是说要精确定义米,则秒的定义必须是精确的。然而秒为铯—133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期的持续时间,由于对此周期的测量涉及到频率,而频率本身与波长有着固有的联系,因而对跃迁周期的测量实际涉及到波长的测量,显然米和秒的定义是相关的,不独立的。同样安培的定义也是不独立的,其值与长度和质量有关;摩尔与质量有关;开尔文与摩尔有关;坎德拉与时间有关。

以上的这种联系是现象、物体或物质的特性所特有的必然联系?还是在量由客观到主观的转换过程中所引入的?这不但是一个技术问题,而且也是一个哲学问题。但是从以上的联系中可得出,随着计量技术的发展,过去以基本单位划分的独立领域逐步出现相互交叉的研究领域,而这些交叉领域的研究,有助于从技术上推进对量的理解和重新定义。
武敏志 发表于 2014-2-6 11:21:54 | 显示全部楼层
启发同行对计量本质的深入认识。希望论坛中能有更多这样的文章。
 楼主| 崔伟群 发表于 2014-2-10 17:16:01 | 显示全部楼层
回复 6# 崔伟群

第三节
量由主观向客观转化的过程
当量由客观转向主观时,其转换成果取到了中介的作用,这一中介是原有客体普遍化、一致化后共性的表现。因而这一转换成果适于在思维间传递,但是也仅仅适用于在思维间传递。在起到共同意志的作用之外,作为主观意识的量的定义要想实现认识自然、改造自然的目的,主体必须通过客体将量的定义具体化后加以实现。这一过程,就是量由主观向客观转化的过程。

然而这一转化过程与量由客观到主观的转化不同,这是因为这种转化是抽象到具体的一个过程,是主观“无差异”走向具体差异的过程,是由于客观世界的多样性所决定的。

例如当“布手知尺,布指知寸” 、“一手之盛谓之掬,两手谓之溢”上升为部落共识是量由客观到主观的一个转化过程.但是当某个具体的测量发生时,“布手知尺,布指知寸” 、“一手之盛谓之掬,两手谓之溢”则由一个部落共识的主观概念转化为群体中的一个个体具体的手和具体的指,实现了主观“无差异”走向具体差异的过程。然而这一过程之所以能够进行,不但依赖国家意志的介入,而且依赖于量由客观向主观转换的共识。也就是说,人们只所以能够容忍这种差异性,是因为只有忽略这种差异性,量的普遍共识才能达成一致,基于量的社会生活才能有序进行。这一转化过程,也体现在国家在特定计量领域内复现和保存计量单位并且具有最高计量学特性,经国家鉴定、批准作为统一全国量值最高依据的计量器具的过程中。

目前我国建立在用的国家基准约120项,分属长度、热学、无线电、电磁、力学、时间频率、光学、声学、电离辐射、化学、其他等领域。这些基准都是量由主观向客观转化的结果。

量由客观转化为主观,再由主观转化为客观是一个典型的否定之否定过程。在这一过程中,人类对量的认识发生了飞跃,但是也正因为这一过程,差异性不可避免地被消除和引入,使得量的技术研究不但是个追求准确的过程,也成为一个评估差异的过程。
qykawent 发表于 2014-2-14 17:30:13 | 显示全部楼层
用比特计量学,还是网络计量学,信息计量学好呢,比特计量学好象探讨的只是一个单位!
 楼主| 崔伟群 发表于 2014-2-14 23:59:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 崔伟群 于 2014-2-15 00:00 编辑

回复 9# qykawent

谢谢!现在根据出版社建议,改成数字计量学了
刘彦刚 发表于 2014-2-15 05:41:43 | 显示全部楼层
用比特计量学,还是网络计量学,信息计量学好呢,比特计量学好象探讨的只是一个单位! ...
qykawent 发表于 2014-2-14 17:30



    我也觉得标题有些不贴切,刚听到比特计量学导论,以为是说手机流量计量的事哦!
刘彦刚 发表于 2014-2-15 05:44:44 | 显示全部楼层
回复  qykawent

谢谢!现在根据出版社建议,改成数字计量学了
崔伟群 发表于 2014-2-14 23:59



    是哦!改成数字计量学好多了!
    建议能否给出后续全部章的标题预告?
 楼主| 崔伟群 发表于 2014-2-15 07:44:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 崔伟群 于 2014-2-15 08:12 编辑

回复 12# 刘彦刚

暂定的目录,可能有调整
   数字计量学

前言
第一章  量与计量
         第一节 量的发现
         第二节量由客观向主观转化的过程
         第三节  量由主观向客观转化的过程
         第四节  测量与计量
第二章  信息技术的发展与数字计量
          第一节 模数转换器的原理及二进制测量
          第二节 计算机世界中二进制的表示方式及测量
          第三节  数字计量学
第三章  数字计量学的基础——比特量值的计量技术
          第一节  信息量与二进制数字
          第二节 比特量的定义及比特量计量基准
          第三节  计算机系统中二进制信息的存储技术
          第四节  二进制信息的远程传输技术及计量技术
第四章  数字计量学基础——二进制结构与量的关系
           第一节 硬件条件对二进制数据结构的限制与量的关系
           第二节 软件与量的关系
第五章 软件自身的量传溯源与计量技术
           第一节 源代码状态下软件的量传溯源与计量技术
           第二节 可执行代码文本状态下软件的量传溯源与计量技术
           第三节 可执行代码运行状态下软件的量传溯源与计量技术
第六章  网络流量及网络带宽速率测量软件的计量
           第一节 网络流量测量
           第二节 网络带宽速率测量
           第三节 网络流量及网络带宽速率测量的计量
第七章  文本相似度软件的计量
第八章  声纹识别软件的计量
第九章  图像识别软件的计量
第十章  视频识别软件的计量
第十一章  访问量、点击量、转发量的、黏着度的计量
第十二章  计算机性能的量传溯源的计量
第十三章  云计算性能的量传溯源的计量
第十四章  测量软件与计量器具软件的可信度测评
结束语
刘彦刚 发表于 2014-2-15 16:48:08 | 显示全部楼层
回复  刘彦刚

暂定的目录,可能有调整
   数字计量学

前言
第一章  量与计量
         第一节 量的发现
...
崔伟群 发表于 2014-2-15 07:44



    谢谢你的预告!这些内容真是我们的知识盲区,我们期盼着!
刘彦刚 发表于 2014-2-16 05:16:03 | 显示全部楼层
谢谢你的预告!这些内容真是我们的知识盲区,我们期盼着!
刘彦刚 发表于 2014-2-15 16:48



    因为我们明显知识老化了,而我们面对的却是已经来临,而我们还几乎一无所知的计量的革命!
vandyke 发表于 2014-2-16 17:50:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 vandyke 于 2014-2-16 17:53 编辑

感觉还是叫信息计量学贴切,当然是指狭义信息学中的。数字这个中文词语会有歧义,英文对应完全不同的两个词。
 楼主| 崔伟群 发表于 2014-2-20 08:59:25 | 显示全部楼层
回复 16# vandyke


是啊,开始也这么想,但是“  信息计量学”已经作为专有名词被用了。
要不起名“数字化信息计量学”或“数字与软件计量学”?
vandyke 发表于 2014-2-22 00:13:40 | 显示全部楼层
“数字化信息计量学”这个名字好,以英文标题作为补充更能表明此“计量”非彼“计量”
 楼主| 崔伟群 发表于 2014-2-24 10:00:17 | 显示全部楼层

测量与计量1

测量与计量1

测量与计量2

测量与计量2


测量与计量3

测量与计量3
 楼主| 崔伟群 发表于 2014-2-24 10:02:16 | 显示全部楼层
回复 18# vandyke
谢谢
lzhbiao 发表于 2014-2-24 10:43:24 | 显示全部楼层
新的计量学,好好学习
 楼主| 崔伟群 发表于 2014-2-25 15:39:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 崔伟群 于 2014-2-25 15:44 编辑

回复 22# chuxp
目前很多人持有类似的观点,这也是进行论述的起因之一。附件是2001年具有代表性的一篇文章。 比特不是计量单位.jpg
笑书神侠 发表于 2014-3-3 16:29:39 | 显示全部楼层
看来很不错的啊,多多学习。
 楼主| 崔伟群 发表于 2014-3-3 16:57:50 | 显示全部楼层
第二章第1节 数字计量学2-1_页面_1.jpg 数字计量学2-1_页面_2.jpg (398.86 KB, 下载次数: 0, 售价: 1 金币) 数字计量学2-1_页面_3.jpg
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