信息科學是一門新興的學科，它以信息為主要研究對象，以信息的運動規律和應用方法為主要研究內容，以計算機等技術為主要研究工具，以擴展人類的信息功能為主要目標。這門學科由信息論、控製論、計算機科學、仿生學、係統工程與人工智能等學科互相滲透、互相結合而形成的。
1.刨根問底——信息科學的由來
上世紀40年代末，美國數學家香農曾在《通信的數學理論》和《在噪聲中的通信》兩篇著名論文中，從量的方麵闡述了信息的傳輸和提取問題，創立了信息論。信息論最初是在通信工程中廣泛應用的。信息論的應用為信息科學的研究奠定了初步的基礎。
隨著自動化係統和自動控製理論的出現，對信息的研究開始突破原來僅限於傳輸方麵的概念。美國數學家維納在這個時期發表了著名的《控製論》和《平穩時間序列的外推、內插和平滑問題》，從控製的觀點揭示了動物與機器的共同信息與控製規律，研究了用濾波和預測等方法，從被噪聲湮沒了的信號中提取有用信息的信號處理問題，建立了維納濾波理論。
60年代中期，由於出現複雜的工程大係統需要用計算機來控製生產過程，係統辨識成為重要研究課題。從信息科學的觀點來看，係統辨識就是通過輸入輸出信息來研究控製係統的行為和內部結構，並用簡明的數學模型來加以表示。控製就是根據係統結構和要求對信息加工、變換和利用。
信息和控製是信息科學的基礎和核心。70年代以來，電視、數據通信、遙感和生物醫學工程的發展，向信息科學提出大量的研究課題，如信息的壓縮、增強、恢複等圖像處理和傳輸技術，信息特征的抽取、分類和識別的模式、識別理論和方法，出現了實用的圖像處理和模式識別係統。
香農最初的信息論隻對信息作了定量的描述，而沒有考慮信息的其他方麵，如信息的語義和信息的效用等問題。而這時的信息論已從原來的通信領域廣泛地滲入到自動控製、信息處理、係統工程、人工智能等領域，這就要求對信息的本質、信息的語義和效用等問題進行更深入的研究，建立更一般的理論，從而產生了信息科學。
為了解決控製和決策中的非數值問題和適應80年代以後智能機研究的需要，以及要解決知識信息處理的問題，遂產生了知識工程，並已研製成專家係統、自然語言理解係統和智能機器人等。
2.信息科學的內容
目前，信息科學正處在形成和發展階段，還沒有真正地成熟。所以，人們對它研究內容的範圍還沒有統一的認識。不過，歸納現在主要的研究課題，大概集中在以下幾個方向：
信源理論和信息的獲取，主要研究自然信息源和社會信息源，以及從信息源提取信息的方法和技術；
信息的傳輸、存儲、檢索、變換和處理；
信號的測量、分析、處理和顯示；
模式信息處理，研究對文字、圖像、聲音等信息的處理、分類和識別研製機器視覺係統和語音識別裝置；
知識信息處理，研究知識的表示、獲取和利用，建立具有推理和自動解決問題能力的知識信息處理係統即專家係統；
決策和控製，在對信息的采集、分析、處理、識別和理解的基礎上作出判斷、決策或控製，從而建立各種控製係統、管理信息係統和決策支持係統。