1、,,第二章 信息技術基礎,信息科技與信息技術部分,導引：信息科學與信息技術,信息科學：是研究信息現(xiàn)象及其運動規(guī)律和應用方法的科學，它是以信息論、控制論、系統(tǒng)論為理論基礎，以電子計算機等為主要工具的一門新興學科。信息科學涉及與信息有關的一切領域，其外延十分廣泛。 研究對象——信息。科學方法論體系：包括信息分析綜合法、行為功能模擬法，以及系統(tǒng)整體優(yōu)化法。注：申農(nóng)于1948年10月發(fā)表于《貝爾系統(tǒng)技術學報》上的論文《A Mathema

2、tical Theory of Communication》（通信的數(shù)學理論）作為現(xiàn)代信息論研究的開端。,三大論,系統(tǒng)論的創(chuàng)始人是美籍奧地利生物學家貝塔朗菲。系統(tǒng)論要求把事物當作一個整體或系統(tǒng)來研究，并用數(shù)學模型去描述和確定系統(tǒng)的結構和行為。控制論是著名美國數(shù)學家維納創(chuàng)始的?？刂普撌茄芯肯到y(tǒng)的調(diào)節(jié)與控制的一般規(guī)律的科學，其任務是實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定和有目的的行動。 信息論是由美國數(shù)學家申農(nóng)創(chuàng)立的，它是用概率論和數(shù)理統(tǒng)計方法，從量的方面來

3、研究系統(tǒng)的信息如何獲取、加工、處理、傳輸和控制的一門科學。三者的關系信息論研究的是如何認識信息和度量信息。而系統(tǒng)論和控制論是研究如何利用信息，系統(tǒng)論是利用信息來實現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)化，控制論是利用信息來實現(xiàn)系統(tǒng)的有目的最佳控制。,導引：信息科學與信息技術,凡是應用信息科學原理和方法，并與信息作用的技術都稱為信息技術。這是指有關信息的產(chǎn)生、檢測、交換、存儲、傳輸、處理、顯示、識別、提取、控制和利用的技術。人的信息器官主要包括感覺器官、傳

4、導神經(jīng)網(wǎng)絡 、思維器官 、效應器官四大類。與此相對應，信息技術的基本內(nèi)容包括感測技術、通信技術、智能技術及控制技術，這是信息技術的四基元。信息技術的沿革(1)信息技術=計算機硬件。(2)信息技術=計算機硬件+軟件技術。(3)信息技術=計算機硬件+軟件技術+通信技術(4)信息技術=計算機硬件+軟件技術+通信技術+控制技術,導引：重量級人物,一、信息技術的界定,哲學層面的界定（廣義）信息技術是指能充分利用與擴展人類信息器官功能

5、的各種方法、工具與技能的總和。該定義強調(diào)的是從哲學上闡述信息技術與人的本質關系。功能或過程層面的界定（中義）信息技術是指對信息進行采集、傳輸、存儲、加工、表達的各種技術之和。該定義強調(diào)的是人們對信息技術功能與過程的一般理解。技術層面的界定（狹義）信息技術是指利用計算機、網(wǎng)絡、廣播電視等各種硬件設備、軟件工具與科學方法，對文、圖、聲、像等各種信息進行獲取、加工、存儲、傳輸與使用的技術之和。該定義強調(diào)的是信息技術的現(xiàn)代化與高科

6、技含量。,一、信息技術的界定,信息技術的內(nèi)涵包括兩個方面。一方面是手段，即各種信息媒體，是一種物化形態(tài)的技術。例如印刷媒體、電子媒體、計算機網(wǎng)絡等。另一方面是方法，即運用信息媒體對各種信息進行采集、加工、存儲、交流、應用的方法，是一種智能形態(tài)的技術。信息技術就是由信息媒體和信息媒體應用的方法兩個要素所組成的。,二、信息技術的發(fā)展,發(fā)展信息技術的兩大驅動力對客觀物理世界的模擬，從real space到cyberspace。對人腦

7、的模擬（信息科學的本質任務）基于物理學的數(shù)字電子技術已相對成熟基于腦科學的信息科學還剛剛開始,三、信息技術的分類,按表現(xiàn)形態(tài)分類：硬技術(物化技術)與軟技術(非物化技術)兩種；按工作流程中的基本環(huán)節(jié)分類信息技術按工作流程中的基本環(huán)節(jié)可分為信息獲取技術、信息傳遞技術、信息存儲技術、信息加工技術及信息標準化技術；按使用的信息設備分類信息技術按使用的信息設備分為電話技術、電報技術、廣播技術、電視技術、復印技術、衛(wèi)星技術、計算機

8、技術及網(wǎng)絡技術等。按技術的功能層次分類主體技術層次、應用技術層次、外圍層次（支撐技術層次、基礎技術層次）,三、信息技術的分類,按技術的功能層次分類主體層次 信息技術的主體層次是信息技術的核心部分，主要是指直接地、具體地增強或延伸人類信息器官，提高或擴展人類信息能力的技術。例如顯微鏡、望遠鏡、X光機、雷達、激光、紅外線、超聲、氣象衛(wèi)星、行星探測器、溫度計及濕度計等。目前，信息獲取技術中起中堅作用的是傳感技術、遙測技術和遙感技術等。

9、應用層次 信息技術的應用層次是信息技術的延伸部分，主要是指主體層次的信息技術在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)貿(mào)易、國防、運輸、科學研究、文化教育、體育運動、文學藝術及家庭生活等各個領域應用時所生成的各種具體的實用信息技術。外圍層次 信息技術的外圍層次是指與信息技術相關的各類技術。一方面，信息技術在性能水平方面的進步來源于新材料技術和新能源技術的進步，即基礎層次的信息技術。另一方面，信息的獲取、存儲、處理及傳輸控制等需要借助機械的、電子的(或微

10、電子的)、激光的及生物的等技術手段來實現(xiàn)，即支撐層次的信息技術。,四、信息技術的發(fā)展,信息技術發(fā)展趨勢一：越來越友好的人機界面,Dos操作界面,鼠標/圖形用戶界面,虛擬現(xiàn)實技術,虛擬駕駛飛機模擬器,3D游戲,家居三維立體照片,虛擬青蛙實驗,電子寵物,語音技術,智能代理技術,機器人,機器人,胃鏡1,胃鏡2,機器狗,信息技術發(fā)展趨勢二：越來越個性化的功能設計,PC,MP3,軟件,智能手機,信息技術發(fā)展趨勢三：越來越高的性能價格比,配置越來越

11、好，但價格越來越低,信息技術深入到人類社會的所有領域： 政治、經(jīng)濟、科學、技術、軍事、文化等形成了眾多三級學科方向：信息處理圖象處理計算機視覺圖形學人工智能計算機輔助技術：CAD、CAM、CAI、CAX計算機仿真科學計算可視化虛擬現(xiàn)實多媒體計算…………,案：人工智能,石黑浩教授制造的“ReplieeR1”是模擬自己女兒的機器人，當時的技術不成熟，被他自己稱為是“會動的僵尸”。兒童對于這個機器小姑

12、娘的反應有些緊張。,案：人工智能,對未來50年技術發(fā)展趨勢的猜測,信息技術,,,,產(chǎn)業(yè)發(fā)展對社會的影響,時間,,,2020,2050,,2010,,智能技術,基于物理學的數(shù)字電子技術,,,生物技術,四、計算機技術,計算機技術是信息技術發(fā)展的龍頭計算機技術的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在系統(tǒng)級以人為本（計算機和網(wǎng)絡圍繞著人轉）環(huán)境不是突出計算機的存在而是感覺不到計算機,,,,,,,,計算機技術發(fā)展階段,,大型機---終端,客戶機-服務器微機-

13、局域網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng),按需/普適計算,第一階段,第二階段,第三階段,第四階段,初期普及階段更多專家以及一般用戶開始使用，用戶要很好地使用需要深入了解計算機知識。,,對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的影響,,我們目前所處階段,專家階段計算機僅供少數(shù)專家和專業(yè)人員使用，社會公眾很難用上。,公眾認識階段因特網(wǎng)和Web時代，信息技術已在公眾中流行起來，但用戶仍然需要知道一些計算機和信息技術的知識。,廣泛普及階段用戶已經(jīng)看不見技術，也不需要知道