5.資訊理論可以度量什麼？
有關資訊在生物過程中的作用，以及生物學是否需要一種不同型別資訊的形式化（在現代資訊理論中通常被稱為功能資訊或語義資訊），一直存在著長期爭論[例如， Yockey (2005)amp;Godfrey-Smith amp; Sterelny（2007）]。我們認為，目前闡述的資訊理論，特別是考慮到分佈相關性（Schreiber 2000）和因果資訊（hoel et al. 2013; Ay amp;polani 2008）測量方面的最新研究，足以在資訊如何構成生命的問題上取得進展。
具體而言，我們認為生命系統最與眾不同之處是它們的因果結構和資訊架構（walker 2017）。現代資訊測量方法，如傳遞熵（Schreiber 2000）、因果資訊流（Ayamp;olani 2008）、有效資訊（hoel et al. 2013）、因果特異性（Griffiths et al. 2015）、整合資訊（oizumi et al. 2014）和整合時空模式（polani et al. 2016）等等，所有這些都有希望從資訊理論角度對生物過程提供多樣而豐富的見解，使我們有能力瞭解如何在各種時空尺度上描述生命的資訊架構和因果結構。
例如，速度和方向資訊通常是在魚群（hamp;egard et al. 2012）和椋鳥群（cavagna et al. 2010）協調運動的背景下研究的物理量，此類資訊在群體中的傳播已經用統計物理工具進行了建模（bialek et al. 2012），各種行為機制[如群感響應（quorum response）——許多動物採用的一種共識機制（pratt et al. 2002；wardal et al. 2008；Sumpteramp;amp;pratt，2009）]——也進行了類似的研究。這些機制允許集體中的個體建立反饋迴路，以放大或抑制資訊的傳遞（couzin 2009）。儘管研究這些群體資訊傳遞、儲存和處理的形式化方法還不太成熟（dall et al. 2005），但對這些現象的大量關注為形式化應用方法和發展新理論提供了有力依據。
在下面內容中，我們並不認為存在一種量化生物叢集行為“正確的資訊度量“立場，而是主張在適當的控制下，透過在不同的生物資料集上應用多樣化的測量方法，解決生物系統如何在空間和時間上操縱因果相關結構以執行功能。我們會透過解析生物系統區別於非生物系統的資訊架構（walker et al. 2016），並希望利用這些見解構建解釋“生命是什麼”的新理論。
資訊架構
形式上就我們旨在本節中提出的意義而言，叢集行為的資訊結構（以生命作為旨趣例項）是相對未被探索的開放的研究領域。儘管如此，一些研究已經概述了它的一些顯著特徵。例如，danchin 等（2004）將個體可獲得的資訊分成個體資訊（personal information）和社會資訊（social information），前者透過與環境的直接互動獲得的，後者則受益於其他同伴的行為獲得。進一步又可以將社會資訊分為透過訊號傳遞（signaling）和間接觀察（indirect observation）獲得的社會線索或公共資訊。訊號傳遞是有意傳遞的資訊，而社會線索（如覓食者的位置揭示了食物來源）和公共資訊（如覓食者的表現提供了食物來源質量的資訊）則缺乏此類特徵。在叢集行為背景下，moussaid等（2009）強調了直接資訊傳遞和間接資訊傳遞的區別。按照 dan