科学技术发展的"拟人律"告诉人们：现代（大体从20世纪中叶算起）人类所利用的表征性资源是信息资源，与此相应，表征性的科学技术是信息科学技术，表征性的社会生产工具则是基于现代信息技术的智能工具。这是信息科学必然会在这个时代问世的根本原因。
那么，什么是信息科学技术？怎样准确地定义信息科学技术信息科掌就像定义其他科学一样，可以把信息科学定义为"研究信息现象及其运动规律的科学"。这是完全正确的。不过，这样的定义过于原则。更为精确的定义可以表述为：
信息科学是以信息为主要研究对象、以信息运动过程的规律为主要研究内容、以信息科学方法论为主要研究方法、以扩展人的信息功能（全部信息功能形成的有机整体就是智力功能）为主要研究目标的一门科学。
下面将对定义中的各个要点作一些必要的说明。
.信息科学的研究对象以信息作为主要研究对象，这是信息科学区别于其他科学的最根本的特点之一，也是信息科学之所以能够成为一门独立学科的最根本的前提。
信息是一种独立的研究对象。从本体论的意义上说，它是事物运动的状态和状态改变的方式；从认识论的意义上说，它是主体所感知的"事物运动状态和状态改变的方式"，包括主体所关心的这些运动状态及其变化方式的形式、含义和价值。请读者注意，认识论意义的信息也称为"全信息"，因为它同时考虑了事物运动状态及其变化方式的形式（语法信息）、含义（语义信息）和价值（语用信息），是三者的统一体。此前介绍的仙农信息是全信息的特例，是其中语法信息的统计情形。
关于信息的概念已在前面作了深入探讨，可以得到下面的几个重要结论：
既然信息对于人们认识事物（世界）和变革事物（世界）是十分必要的，那么，为了能够更好地完成认识世界和改造世界的使命，就有必要深入地研究信息问题。
既然信息是无处不在的研究对象，那么，人们对于信息现象及其运动规律的研究就具有普遍的意义。
既然信息不同于物质，也不同于能量，那么，对于信息现象及其运动规律的研究就自然成为一门独立的学科。
这里有两个问题值得思考：
第一，关于信息科学的重要性问题。
既然上述结论表明信息现象及其运动规律的研究对人类认识世界和改造世界具有十分重要的意义，那么为什么在人类进入20世纪中叶以前，信息科学一直没有放到人们的"议事日程"上来？总的原因是人类的认识只能由直观而至抽象、由简单而至复杂，而作为人类认识对象的三类资源之中，物质资源相对而言最为直观，信息资源最为抽象，能量资源介于其间。由此便导致了这样的序（规律）：古代人类就开始了对物质资源的认识和利用（材料科学技术）；到了近代，人类才开始对能量资源的深入认识和利用（能源科学技术）；直到现代，人类才有足够的知识和能力来认识和利用信息资源（信息科学技术）。
第二，关于信息科学的独立性问题。
本书强调"信息科学是一门独立的科学"，最重要的根据之一便是它具有新的独立的研究对象——信息。大体可以这样认为：传统自然科学（包括物理学、化学、天文学、地学、生物学等）的基本研究对象是各种层次、各种形态的物质和能量，它们的主要研究内容是天体物质、地球物质和生命物质的物质结构以及其间所包含的机械的、化学的、生物的等各种形式的能量转换规律。尽管物理学、化学、天文学、地学和生物学领域的各种具体研究对象中都伴随有不同程度的信息问题，然而，传统自然科学所关心的却只是其中的物质结构和能量转换问题。在这方面，最典型的例子是对生命遗传及思维的研究：虽然人们现在已经明白遗传和思维的关键机制都是信息过程，但是传统自然科学却只用物质结构和能量转换的观点去研究它们，只求助于生物解剖的经典方法，因而总是很难揭露问题的实质。现在，信息科学把信息（而不是物质或能量）作为新的研究对象推上了科学的舞台，而信息本身又确实是既不同于物质，也有别于能量的独立对象，于是，信息科学的研究必然会成为一门与传统科学有重大区别的新科学。
.信息科学的研究内容信息科学所特有的研究对象，决定了信息科学必然具有自己特有的研究内容——信息的性质及其运动规律。那么，信息科学要研究信息的哪些运动规律呢？这就涉及到信息科学的研究范畴问题。
图3给出了一种最抽象也是最一般的信息问题模型。图中给出了由对象和认识主体以及把它们联系在一起的信息所构成的一种抽象系统；对象（事物）运动的状态和状态变化方式是一种本体论意义的信息；被主体所感知的对象运动状态及其变化方式是一种认识论意义的信息，为了便于区分，人们称之为第一类认识论意义的信息；由主体思维（也是一种事物）产生的运动状态及其变化方式（代表主体的意志）也是一种认识论意义的信息，称为第二类认识论意义的信息。显然，这些信息的运动规律应当是信息科学的研究内容。
图3信息科学研究的内容模型比图3更深入且更有典型意义的，是图4所示的典型信息过程模型。
图4典型信息全过程模型典型信息过程模型的含义是：当主体要与对象（即系统）打交道的时候，主体通过获取信息和传递信息来把对象的本体论信息转变为第一类认识论信息，通过处理信息来深入认识系统的运动状态和方式，形成知识，达到认知；然后在此基础上"再生"第二类认识论意义的信息（策略信息），后者就是指明如何把系统由初始状态转变到目的状态的控制策略；控制的作用则是执行策略信息，产生控制行为，引导系统达到预定的目的状态，完成主体对对象施行的变革。
图4所示的典型信息全过程（信息科学研究内容）模型，正好也是人类通过自己的信息器官（感觉器官、神经系统、思维器官、效应器官）认识世界和改造世界这一活动的信息模型。因此，这一模型具有特别重要的意义，它把信息科学的研究和人类自身的信息过程天然地联系起来，使人类自身信息过程和信息科学研究两者交相辉映、相得益彰。本书将着重使用图4的典型信息全过程模型。
模型显示，信息过程的第一个子过程是"信息获取"过程。一般来说，信息获取的任务包括信息的感知和信息的识别。其中，信息感知是指对事物运动状态及其变化方式的敏感和知觉，这是获取信息的必要前提。但是仅仅感受到事物运动状态及其变化方式还不够，还必须有能力把所感受到的事物运动状态及其变化方式表示出来。
第二个子过程是"信息传递"，它的任务包括信息发送、传输和接收等环节，最终完成把事物运动状态及其变化方式从空间（或时间）上的一点传送到另一点的任务。这就是一般意义上的通信（或存储）过程。
第三个子过程是"信息处理"。信息获取和信息传递子过程所提供的信息是第一类认识论信息，它是对本体论信息的直接摹写，反映外部客体的运动状态及其变化方式。用户若想利用这些信息来解决问题，就必须对这些信息进行适当地加工和处理，从中提取与之相关的知识。由信息处理提炼知识的过程称为"认知"过程。也就是说，信息处理的最终目的是为了获得知识，实现认知。
第四个子过程是"信息再生"。一般而言，获得信息和提炼知识都不是最终的目的，人们需要知识的目的在于利用它们来解决实际问题。为此，就需要求解问题的策略。怎样利用相关的知识制定符合特定目的的求解策略？这是"信息再生"要研究的内容。
信息再生是利用已有的信息来产生新信息的过程。信息再生的重要性充分表现在：它是一个由客观信息转变为主观信息的过程，是一个由外在信息经过主体的"处理"转变为内在信息的过程。它是人们认识外部事物的一个升华和深化，在此基础上形成（称为再生）的关于变革外部事物的一个规划，即策略信息——第二类认识论信息。实际上，信息再生的过程就是一个制定决策的过程。
信息全过程模型中的最末一个环节是"信息施效"。它是信息最终发挥效用的过程，是整个信息过程的最终环节。人们获取信息、传递信息、处理信息以至再生新的信息，目的就在于发挥信息的效用。信息的施效有很多不同的表现形式，其中最重要的形式是通过调节对象事物的运动状态及其变化方式，使对象处于预期的运动状态，这就是控制。
然而，模型的真正最后环节应当是"信息组织"。它涉及上述的信息全过程，即整个信息系统的优化。优化是系统的要害，它的重要标志是系统由非优（或低序）状态转化为优化（有序）状态，这是系统自组织的标志。没有优化（序化）的系统集成不但无益，往往反而有害。但是系统的优化过程又离不开利用系统的信息—知识—智能策略。
需要特别指出的是：在上述全部信息过程中，"信息认知"和"信息再生"两者共同构成了信息过程的核心，通常称为"思维过程"，也被称为"狭义智能"，因为的确知识和智能策略都是在这里产生的。然而，一个"完整智能"，或者称为"全义智能"，却应当包括全部的信息过程："信息认知"和"信息再生"（狭义智能）是核心；"信息获取"和"信息施效"是核心与外部世界之间的两端接口；"信息传递"和"信息组织"是把内部核心和外部接口组织成为有机智能体的纽带和灵魂。
总之，信息运动基本子过程的原理包括：
本体论信息产生：外部世界的问题与环境——产生本体论信息。
信息的获取原理：感知与识别——产生第一类认识论信息。
信息的传递原理：通信与存储——传递第一类认识论信息。
信息的认知原理：处理与计算——把第一类认识论信息转变为知识。
信息的再生原理：综合决策——把知识激活为第二类认识论信息（智能策略）。
信息的施效原理：控制与显示——把智能策略转化为智能行为。
信息的组织原理：实施系统全过程的优化。
可见，信息科学的研究已经远远超出了仙农信息论（通信的数学理论）的领域，深入到了感知科学、控制科学、系统科学、智能科学、认知科学、思维科学等众多相关领域，形成了有机的、完整的信息科学体系。
事实上，一方面，由于信息概念的深刻性，触及到哲学的基本范畴（信息是物质还是精神，机器是否有智能，机器智能和人的智能之间的关系）；另一方面，由于信息现象的普遍性，信息科学理论的巨大渗透性，信息科学方法论的高度适用性，它的研究范围已经越出自然科学的边界，深入到社会科学领域。于是，信息科学的学科体系或层次可以包括：
信息科学的哲学研究，或称为信息哲学；信息科学的基础理论研究，或称为信息科学原理；信息科学的技术应用研究，或称为信息技术学；信息科学的经济学研究，或称为信息经济学；信息科学的社会学研究，或称为信息社会学。
它们构成了一个和谐的学科体系。本书主要定位于信息科学的基础理论和技术应用层次。
.信息科学的研究方法特别值得指出的是，信息科学不仅具有独特的研究对象和全新的研究内容，而且还形成了相当完善的一套科学方法论体系，称为信息科学方法论。这当然并不意味着原有的自然科学方法论完全不能用来研究信息科学问题，而是表明，原有的基于物质和能量观念的传统自然科学方法论已经不能完全满足信息科学研究的需要。
由于信息科学面对着全新的研究对象和全新的研究内容，它就不能完全依靠传统的自然科学方法论来解决问题，而必须创立一套与这些新的对象和新的内容相适应的新的科学方法论。否则，它就不可能完成这些新任务。显然，信息科学方法论不是同原有的传统自然科学方法论完全无关，恰恰相反，它是原有自然科学方法论的补充和发展。
在信息科学的研究范围内，传统自然科学方法论不能充分发挥效力的原因（或者说信息科学方法论必然要问世的理由）是很明显的。众所周知，信息科学研究的具体对象都是信息现象占主导地位的事物，这一类事物的普遍特征是：它们一般都属于高级的运动形式和复杂的系统，如生物、人类、人类智力活动、人类社会以及模拟它们的行为的高级机器系统等。在这些场合，一方面，这些事物的物质结构往往十分复杂，很难用常规方法来弄清它们；另一方面，这些事物所包含的能量转换关系往往又不能反映出事物运动的本质。因此，只有物质结构的知识和能量转换的知识不足以解决这些问题。既然这类对象都是信息现象起支配作用的事物，那么就应当用信息的观点和方法去寻求解决问题的出路。
信息科学方法论体系主要包括3个方法和两个准则，即信息系统分析方法、信息系统综合方法、信息系统进化方法、功能准则和整体准则。其中3个方法是整个方法论体系的灵魂，两个准则是保证信息科学方法能够正确实施的法则。方法和准则一起，构成一个完整的方法论体系。
简略地说，信息科学方法论的基本要点是：在与高级复杂的事物打交道的时候，应当从信息（而不是物质或能量）的观点出发，通过分析该事物所包含的信息过程来揭示它的复杂工作机制的奥秘，通过建立适当的信息模型和合理的技术手段来模拟或实现高级事物的复杂行为。因此信息科学方法论有3层含义：信息系统分析、信息系统综合和信息系统进化。信息系统分析方法主要解决高级复杂事物的工作机制的认识问题，信息系统综合方法解决高级复杂事物的工作机制的实现问题，信息系统进化方法解决高级复杂系统的优化与完善问题。从认识到实现到完善，信息贯穿始终。
方法和准则是一个统一的整体。不过，处于核心地位的是方法。因为正是信息方法为现代科学的探索打开了一扇新的大门，使人们得以从二元（物质和能量）的传统方法论观念中得到升华，从而使许多用传统方法无法突破的难关豁然洞开，使许多高级复杂的问题有了解决的希望。也可以认为，功能准则和整体准则实际上是实施信息方法必然要引出的结果。
.信息科学的研究目标现在，就来说明信息科学定义中的最后一个要点，即信息科学的研究目标——扩展人类的信息功能，它的有机整体便是智力功能。这是人类全部能力（体质能力、体力能力和智力能力）中最精彩的篇章。
