[论文解读] Mutual Redundancies in Inter-human Communication Systems: Steps Towards a Calculus of Processing Meaning

Loet Leydesdorff, Inga Ivanova|arXiv (Cornell University)|Jan 29, 2013

Opinion Dynamics and Social Influence被引用 10

一句话总结

本文通过引入'互冗余'作为人际交流中过剩意义的度量，扩展了香农的信息论，尤其关注反射性、多智能体系统中的情况。研究表明，在奇数维系统（如三螺旋模型）中，互冗余等于互信息；而在偶数维系统中，符号相反，从而为社会学和传播系统语境下的意义处理提供了形式化计算方法。

ABSTRACT

The study of inter-human communication requires a more complex framework than Shannon's (1948) mathematical theory of communication because "information" is defined in the latter case as meaningless uncertainty. Assuming that meaning cannot be communicated, we extend Shannon's theory by defining mutual redundancy as a positional counterpart of the relational communication of information. Mutual redundancy indicates the surplus of meanings that can be provided to the exchanges in reflexive communications. The information is redundant because based on "pure sets," that is, without subtraction of mutual information in the overlaps. We show that in the three-dimensional case (e.g., of a Triple Helix of university-industry-government relations), mutual redundancy is equal to mutual information (Rxyz = Txyz); but when the dimensionality is even, the sign is different. We generalize to the measurement in N dimensions and proceed to the interpretation. Using Luhmann's social-systems theory and/or Giddens' structuration theory, mutual redundancy can be provided with an interpretation in the sociological case: different meaning-processing structures code and decode with other algorithms. A surplus of ("absent") options can then be generated that add to the redundancy. Luhmann's "functional (sub)systems" of expectations or Giddens' "rule-resource sets" are positioned mutually, but coupled operationally in events or "instantiated" in actions. Shannon-type information is generated by the mediation, but the "structures" are (re-)positioned towards one another as sets of (potentially counterfactual) expectations. The structural differences among the coding and decoding algorithms provide a source of additional options in reflexive and anticipatory communications.

研究动机与目标

• 为解决香农信息论在捕捉人际交流中'意义'方面的局限性，该理论将信息视为无意义的不确定性。
• 开发一个形式化框架，以建模意义如何通过多智能体、反射性交流系统中的冗余而产生。
• 将互冗余推广至N维系统，特别是在大学-产业-政府关系的三螺旋模型等社会学语境中。
• 通过社会学理论——卢曼的功能系统理论与吉登斯的结构化理论——解释互冗余，将信息处理与社会结构联系起来。
• 证明编码/解码算法的结构性差异会产生大量反事实选项的盈余，从而丰富交流冗余。

提出的方法

• 通过引入'互冗余'作为关系性信息交换的位置对应物，扩展香农的数学通信理论。
• 将互冗余定义为重叠通信信道中过剩意义的集合，基于'纯集'，不扣除互信息。
• 将该框架应用于三维系统（如三螺旋模型），表明互冗余 Rxyz 等于互信息 Txyz。
• 将模型推广至N维系统，揭示当维度为偶数时，互冗余的符号与互信息相反。
• 运用卢曼的功能子系统与吉登斯的规则-资源集合，解释不同意义处理结构在交流事件中如何协同配置。
• 将交流建模为操作耦合，其中算法的结构性差异产生额外选项，解释为'缺失'但潜在可获得的意义。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在超越香农信息论框架的多智能体交流系统中，形式化定义并测量互冗余？
• RQ2 在N维交流系统中，互冗余与互信息之间存在何种关系，特别是在奇数维与偶数维之间？
• RQ3 社会系统中编码与解码算法的结构性差异如何促进过剩交流选项的生成？
• RQ4 互冗余在何种方式下可作为社会学交流系统（如三螺旋模型）中意义处理的计算工具？
• RQ5 卢曼的功能系统理论与吉登斯的结构化理论如何为反射性交流中的互冗余提供解释框架？

主要发现

• 在三维系统中，互冗余（Rxyz）等于互信息（Txyz），确立了在意义丰富的交流语境中形式等价性。
• 当维度为偶数时，互冗余的符号与互信息不同，表明意义盈余中存在结构性不对称性。
• 该框架揭示，社会系统中编码与解码算法的结构性差异会产生大量反事实选项的盈余，从而贡献于交流冗余。
• 互冗余不仅是信息重叠的度量，更是反射性与前瞻型交流中潜在意义盈余的形式指标。
• 该模型成功地将社会学理论——卢曼的功能子系统与吉登斯的规则-资源集合——整合进意义处理的形式计算体系中。
• 该方法为意义处理提供了一个基础，通过形式化意义如何在多智能体、结构化的交流系统中通过冗余产生。