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1、1农业信息技术王玉洁王玉洁北京农学院计算机与北京农学院计算机与信息工程学院信息工程学院2农业信息技术v序言序言v1 1、课程性质、课程性质v农业院校全日制硕士研究生的课程。农业院校全日制硕士研究生的课程。v2 2、课程主要内容、课程主要内容v信息和信息技术的相关知识、概念、技术；信息处信息和信息技术的相关知识、概念、技术；信息处理基础知识与技术；农业信息化领域的基础理论、理基础知识与技术；农业信息化领域的基础理论、农业信息系统知识；计算机与信息技术最新前沿知农业信息系统知识；计算机与信息技术最新前沿知识与发展动态介绍等。识与发展动态介绍等。3v背景背景: :信息技术学科领域的分化信息技术学科领
2、域的分化v计算机科学计算机科学 ( Computer Science ( Computer Science CS ) CS )v计算机工程计算机工程 ( Computer Engineering ( Computer Engineering CE ) CE )v信息系统信息系统 (Information System (Information System IS) IS)v信息技术信息技术 (Information Technology (Information Technology IT) IT)v自动测控技术（自动测控技术（ACT)ACT)v人工智能（人工智能（AI)AI)v地理信息系统、
3、全球卫星定位系统、遥感系统技术地理信息系统、全球卫星定位系统、遥感系统技术（3S3S）4v3 3、学时与学分、学时与学分v4040学时学时 ，2 2学分学分v4 4、学习方式与考核、学习方式与考核 课程的讲授过程中有教师对信息技术、农业信息课程的讲授过程中有教师对信息技术、农业信息化知识的系统讲解，也有学生通过多种途径的自我化知识的系统讲解，也有学生通过多种途径的自我学习及课堂讨论、课后作业，期末开卷考试学习及课堂讨论、课后作业，期末开卷考试 。 上课的情况及课堂讨论、课后作业作为平时成绩；上课的情况及课堂讨论、课后作业作为平时成绩；平时成绩与考试共同构成课程的总成绩。平时成绩与考试共同构成课
4、程的总成绩。平时成绩：平时成绩：50%50%；期末考试成绩：；期末考试成绩： 50%50%56v5 5、教学参考书、教学参考书v王玉洁等王玉洁等. .农业信息技术概论农业信息技术概论. .北京：中国农业北京：中国农业出版社，出版社，2009-022009-027网上资源网上资源vhttp:/ ;v 8 v第一章第一章 信息技术概述信息技术概述v第二章第二章 计算机组成原理计算机组成原理v第三章第三章 多媒体技术及系统多媒体技术及系统v第四章第四章 农业信息系统农业信息系统v第五章第五章 3S3S技术及其在农业中的应用技术及其在农业中的应用v第六章第六章 虚拟现实技术及在农业中的应用虚拟现实技术
5、及在农业中的应用9第一章第一章 信息技术概述信息技术概述10第一节第一节 信息信息v随着计算机技术的迅猛发展，世界经济正在由工业化随着计算机技术的迅猛发展，世界经济正在由工业化进入信息化时代，以计算机多媒体、光纤和卫星通讯进入信息化时代，以计算机多媒体、光纤和卫星通讯等技术为主要特征的信息化浪潮正在席卷全球。等技术为主要特征的信息化浪潮正在席卷全球。v信息是继物质和能源之后的第三资源，是支撑社会发信息是继物质和能源之后的第三资源，是支撑社会发展的三大支柱之一。展的三大支柱之一。v在信息时代里，信息作为一种新颖的资源在社会生产在信息时代里，信息作为一种新颖的资源在社会生产的经济发展中起重要的作用
6、。的经济发展中起重要的作用。v信息技术成为现代化建设的重要支撑，信息化水平将信息技术成为现代化建设的重要支撑，信息化水平将成为各国生产力发展水平的重要标志。成为各国生产力发展水平的重要标志。11v现代信息技术也正在向农业领域渗透，将在农业现现代信息技术也正在向农业领域渗透，将在农业现代化过程中起到重要的作用。代化过程中起到重要的作用。v农业经济的迅速发展，已不再是仅仅取决于传统农农业经济的迅速发展，已不再是仅仅取决于传统农业资源投入的多少，而很大程度上取决于信息技术业资源投入的多少，而很大程度上取决于信息技术运用的程度和信息的获取及利用程度。运用的程度和信息的获取及利用程度。v信息化是当代农业
7、现代化的标志和关键，它主导着信息化是当代农业现代化的标志和关键，它主导着未来一个时期农业现代化的方向，农业信息化是促未来一个时期农业现代化的方向，农业信息化是促进农业经济发展、增加农民收入的重要途径。进农业经济发展、增加农民收入的重要途径。121 信息信息v 信息（信息（InformationInformation）作为三大资源之一，）作为三大资源之一，可见它的重要性。在我们的生活和工作中信可见它的重要性。在我们的生活和工作中信息也是无处不在的。自从有了人类，在人们息也是无处不在的。自从有了人类，在人们的生活和生产活动中，就有了信息交流。信的生活和生产活动中，就有了信息交流。信息交流的方式伴随
8、着人类社会的发展而发展。息交流的方式伴随着人类社会的发展而发展。如果没有信息的交换与处理，就不会有今天如果没有信息的交换与处理，就不会有今天的人类文明。的人类文明。13v“信息信息”一词古已有之。在人类社会早期和一词古已有之。在人类社会早期和在日常生活中，人们对信息的认识是比较宽在日常生活中，人们对信息的认识是比较宽泛和模糊的，多把信息看作消息的同义语。泛和模糊的，多把信息看作消息的同义语。我国早在唐代诗人李中的诗句我国早在唐代诗人李中的诗句:“:“梦断美人沉梦断美人沉信息，目穿长路倚楼台信息，目穿长路倚楼台”中就出现了。这里，中就出现了。这里，诗人是把诗人是把“信息信息”作为作为“消息消息”
9、的同义词来的同义词来使用的。使用的。14第第1 1节节 信信 息息 技技 术术请大家看下面的图片，可以看到什么？请大家看下面的图片，可以看到什么？（秋天来了）（秋天来了）（射箭标志）（射箭标志）（一朵花）（一朵花） 可见，信息就是指对人们有价值的可见，信息就是指对人们有价值的数据、消息数据、消息。15v作为一个科学概念以及科学研究对象，信息作为一个科学概念以及科学研究对象，信息的出现只有半个多世纪的历史。的出现只有半个多世纪的历史。v19481948年，以香农年，以香农(Shannon)(Shannon)的的通信理论中的通信理论中的数学原理数学原理为标志诞生了经典信息理论。为标志诞生了经典信息
10、理论。v6060年来，在信息科学的形成过程中，人们对年来，在信息科学的形成过程中，人们对信息的具体含义、基本性质、信息的效用等信息的具体含义、基本性质、信息的效用等问题进行了多方面的探讨。问题进行了多方面的探讨。 16v 在自然科学领域，一方面，信息本身的研究已在自然科学领域，一方面，信息本身的研究已从香农信息理论中的概率信息逐步扩展到语法信息、从香农信息理论中的概率信息逐步扩展到语法信息、语义信息和语用信息等领域。这些研究与信道理论语义信息和语用信息等领域。这些研究与信道理论的研究一起为现代信息处理技术和信息传输技术的的研究一起为现代信息处理技术和信息传输技术的进一步发展准备了理论条件；另一
11、方面，从信息过进一步发展准备了理论条件；另一方面，从信息过程的研究出发，逐渐形成了一般控制理论和一般系程的研究出发，逐渐形成了一般控制理论和一般系统理论。以信息观点为核心，在统理论。以信息观点为核心，在2020世纪世纪7070年代又先年代又先后诞生了耗散结构理论、超循环理论和混沌理论等后诞生了耗散结构理论、超循环理论和混沌理论等众多新的理论。这些理论有着不同的学科背景，也众多新的理论。这些理论有着不同的学科背景，也正因为如此，才证明了信息和信息过程具有普遍的正因为如此，才证明了信息和信息过程具有普遍的重要性。重要性。 17v 在社会科学领域，信息科学的研究也取得了极在社会科学领域，信息科学的研
12、究也取得了极为丰硕的成果，在传统经济理论中，所谓资源是指为丰硕的成果，在传统经济理论中，所谓资源是指那些能够创造物质财富的自然物，人们通过对信息那些能够创造物质财富的自然物，人们通过对信息效用性、稀缺性、成本、价值的研究，发现信息已效用性、稀缺性、成本、价值的研究，发现信息已经具有完备的经济属性，从而在理论上确立了信息经具有完备的经济属性，从而在理论上确立了信息作为经济资源的重要地位。作为经济资源的重要地位。 18v信息论的奠基人之一香农提出：信息是熵的减少；信息论的奠基人之一香农提出：信息是熵的减少；熵，是指不确定的东西。就是说信息用来消除不确熵，是指不确定的东西。就是说信息用来消除不确定的
13、东西，定的东西，指的是有新内容或新知识的消息指的是有新内容或新知识的消息。v控制论的奠基人维纳则提出控制论的奠基人维纳则提出“信息就是信息，不是信息就是信息，不是物质，也不是能量，它是区别与物质与能量的第三物质，也不是能量，它是区别与物质与能量的第三类物质类物质”。由此可见，维纳提出由。由此可见，维纳提出由物资、能源、信物资、能源、信息息构成了人类社会的构成了人类社会的三大资源三大资源的观点。的观点。19v我国的权威性工具书我国的权威性工具书辞源辞源对信息定义为对信息定义为:“信息信息就是收信者事先所不知道的报导。就是收信者事先所不知道的报导。”v黄学忠在黄学忠在经济信息与管理经济信息与管理中
14、指出中指出:“信息是客观信息是客观世界各种事物变化和特征的反映。世界各种事物变化和特征的反映。”认为信息是事认为信息是事物运动的状态和方式，也就是事物内部结构和外部物运动的状态和方式，也就是事物内部结构和外部联系的状态和方式。联系的状态和方式。20v从从广义广义来说，信息是利用数字、文字、符号、语言来说，信息是利用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新特征，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实知识，作为生产、管理、经营、分析和决策的事实知识，作为生产、管理、经营、分析和决
15、策的依据。信息就是指以声音、语言、文字、图像、的依据。信息就是指以声音、语言、文字、图像、动画、气味等方式所表达的实际内容。信息是对客动画、气味等方式所表达的实际内容。信息是对客观世界中各种事物的变化和特征的反映；是客观事观世界中各种事物的变化和特征的反映；是客观事物之间相互作用和联系的表征；是客观事物经过感物之间相互作用和联系的表征；是客观事物经过感知或认识后的再现。知或认识后的再现。v狭义狭义的的“信息信息”是指信息接受主体所感觉到并能理是指信息接受主体所感觉到并能理解的东西。解的东西。21人类经济发展的三步曲人类经济发展的三步曲资源经济：物质流资源经济：物质流 物质流物质流资本经济：资本
16、经济：资本流资本流物质流物质流知识经济：知识经济：资本流资本流信息流信息流物质流物质流22 23信息传输的效益主要表现在接受信息输入前后状态信息传输的效益主要表现在接受信息输入前后状态的改变过程。信息传播与作用过程如图的改变过程。信息传播与作用过程如图1-1所示。所示。作用作用传播传播载体载体信息源信息源接收接收图图1-1 1-1 信息传播与作用过程信息传播与作用过程24v信息的传递过程是一个系统，它从信源开始，信息的传递过程是一个系统，它从信源开始，顺序经过信道到达信宿，形成一个完整的信顺序经过信道到达信宿，形成一个完整的信息运行系统。研究信息资源的开发和利用，息运行系统。研究信息资源的开发
17、和利用，必须研究信息传输，所谓信息传输又称为信必须研究信息传输，所谓信息传输又称为信息传递，是信息从信息源发出，以物质和息传递，是信息从信息源发出，以物质和能能量量为媒介，超越空间和时间而传递给接收者为媒介，超越空间和时间而传递给接收者的的过程过程。v一个完整的信息传输活动必须具备以下要素，一个完整的信息传输活动必须具备以下要素，即信息源、信息传播者、信道、信息媒介、即信息源、信息传播者、信道、信息媒介、信息接收者。信息接收者。 25v 感测技术包括传感技术和测量技术。人类用眼、感测技术包括传感技术和测量技术。人类用眼、耳、鼻、舌、身等感觉器官捕获信息。从信息的发耳、鼻、舌、身等感觉器官捕获信
18、息。从信息的发出方看，事件、事物、现象等的内容、数量或特征出方看，事件、事物、现象等的内容、数量或特征等作为信息源，利用文字、符号、声音、图形、图等作为信息源，利用文字、符号、声音、图形、图像、动画、气味等形式作为载体，通过各种渠道以像、动画、气味等形式作为载体，通过各种渠道以信号、消息、情报或报道等形式进行传播。信号、消息、情报或报道等形式进行传播。26v从信息的接受方看，接收信息后，对于各种形式的从信息的接受方看，接收信息后，对于各种形式的信息形成印象，经过分析、判断与理解，把它变为信息形成印象，经过分析、判断与理解，把它变为人们自己的知识或引发相应的行动。这时，信息便人们自己的知识或引发
19、相应的行动。这时，信息便发生了作用。电子计算机是信息处理机，它是人脑发生了作用。电子计算机是信息处理机，它是人脑功能的延长，能帮助人更好地存储信息、检索信息、功能的延长，能帮助人更好地存储信息、检索信息、加工信息和再生信息。加工信息和再生信息。v信息和能源一样，已经影响着人类的生存和发展。信息和能源一样，已经影响着人类的生存和发展。目前国与国之间的竞争不仅是综合国力的竞争，更目前国与国之间的竞争不仅是综合国力的竞争，更是信息业发展、应用水平的竞争，是一个国家发展是信息业发展、应用水平的竞争，是一个国家发展水平的重要标志。水平的重要标志。 27v要在电子计算机上实现数字地球必须有诸多学科，特别是
20、信息要在电子计算机上实现数字地球必须有诸多学科，特别是信息科学技术的支撑。科学技术的支撑。v这其中主要包括：这其中主要包括：信息高速公路和计算机宽带高速网络技术、信息高速公路和计算机宽带高速网络技术、高分辨率卫星影像、空间信息技术、大容量数据处理与存贮技高分辨率卫星影像、空间信息技术、大容量数据处理与存贮技术、科学计算以及可视化和虚拟现实技术。术、科学计算以及可视化和虚拟现实技术。 美国克林顿前总统在美国克林顿前总统在19931993年年2 2月就提出实施美国国家信息月就提出实施美国国家信息基础设施（基础设施（NIINII），通俗形象地称为信息高速公路，它主要由），通俗形象地称为信息高速公路，
21、它主要由计算机服务器、网络和计算机终端组成。计算机服务器、网络和计算机终端组成。v美国为此计划投入美国为此计划投入40004000亿美元，耗时亿美元，耗时2020年。到年。到20002000年的目标是年的目标是提高生产率提高生产率2040%2040%，获取，获取3500035000亿美元的效益。亿美元的效益。v在在InternetInternet流量爆发性增长的驱动下，远程通信载体已经使用流量爆发性增长的驱动下，远程通信载体已经使用10G/S10G/S的网络，而每秒的网络，而每秒TBTB級的因特网正在研究中。級的因特网正在研究中。 InternetInternet已在美国的研究机构和大学间进行
22、试验运行。已在美国的研究机构和大学间进行试验运行。282、信息及其相关概念的关系、信息及其相关概念的关系v（1）信息与数据、知）信息与数据、知识的关系识的关系v关于数据、信息、知识关于数据、信息、知识的论述可用金字塔模型的论述可用金字塔模型来解释，数据位于塔底，来解释，数据位于塔底，信息处于塔中，知识位信息处于塔中，知识位于塔尖。这也是计算机于塔尖。这也是计算机领域常见的陈述。领域常见的陈述。 知识知识信息信息数据数据29 v从信息科学的角度来看，数据是指计算机能够生成从信息科学的角度来看，数据是指计算机能够生成和处理的所有事实、数字、文字、符号等。和处理的所有事实、数字、文字、符号等。v数据
23、是较为一般性的概念，而信息则是指那些有意数据是较为一般性的概念，而信息则是指那些有意义的数据。义的数据。v知识研究事物运动的状态及其变化方式的规律，只知识研究事物运动的状态及其变化方式的规律，只有通过对信息的加工，才能获得知识。有通过对信息的加工，才能获得知识。v知识是信息升华的成果，也是一种浓缩的系统化了知识是信息升华的成果，也是一种浓缩的系统化了的信息。的信息。v因此，信息是知识的基础，而知识是信息的核心。因此，信息是知识的基础，而知识是信息的核心。我们可以通过对数据进行量的和质的方面的处理，我们可以通过对数据进行量的和质的方面的处理，提高信息的知识含量。提高信息的知识含量。 30（2）信
24、息与物质、能量的关系）信息与物质、能量的关系v信息不同于物质，它可以脱离物质独立存在，同时信息不同于物质，它可以脱离物质独立存在，同时又不影响物质的存在与运动，它所表现的主要是物又不影响物质的存在与运动，它所表现的主要是物质运动的状态与方式，是物质之间的联系和相互作质运动的状态与方式，是物质之间的联系和相互作用。用。v信息不同于能量，信息是物质运动的状态与方式，信息不同于能量，信息是物质运动的状态与方式，而能量是物质做功的本领，能量转换遵循守恒定律，而能量是物质做功的本领，能量转换遵循守恒定律，而信息转换不存在守恒现象，能量不能共享而信息而信息转换不存在守恒现象，能量不能共享而信息可以共享，能
25、量为人类提供动力，信息为人类提供可以共享，能量为人类提供动力，信息为人类提供知识和智慧。知识和智慧。31v物质、能量和信息的联系集中表现在三者都统一于物质、能量和信息的联系集中表现在三者都统一于物质，物质是第一性的，能量和信息皆源于物质，物质，物质是第一性的，能量和信息皆源于物质，物质是信息的源泉；物质是信息的源泉；v信息的获取和传递离不开能量，而能量的转换与驾信息的获取和传递离不开能量，而能量的转换与驾驭又离不开信息；驭又离不开信息；v信息虽然不是物质与能量，但在一定条件下，信息信息虽然不是物质与能量，但在一定条件下，信息又可转化为物质与能量。又可转化为物质与能量。323、信息的基本特点、信
26、息的基本特点 v（1）信息的客观性。信息的存在是客观的，它是）信息的客观性。信息的存在是客观的，它是以物质的客观存在为前提，并受客观实践所检验。以物质的客观存在为前提，并受客观实践所检验。任何信息都是与客观世界紧密相联系的，是对各种任何信息都是与客观世界紧密相联系的，是对各种事件、事物、现象等的表述。事件、事物、现象等的表述。v（2）信息对载体的依附性。一首歌曲是一个信息，）信息对载体的依附性。一首歌曲是一个信息，它需要存在于磁带、光盘等存储介质中；新闻要通它需要存在于磁带、光盘等存储介质中；新闻要通过报纸、网络、电视等媒体传播。信息不能独立存过报纸、网络、电视等媒体传播。信息不能独立存在，要
27、依附于不同的载体，而且同一信息可以依附在，要依附于不同的载体，而且同一信息可以依附于不同的载体。于不同的载体。 33v（3 3）信息的普遍性与无限性。信息是无所不在的，）信息的普遍性与无限性。信息是无所不在的，物质的普遍性以及物质运动的规律性决定了信息的物质的普遍性以及物质运动的规律性决定了信息的普遍存在。信息与本原物质以及物质的运动形式一普遍存在。信息与本原物质以及物质的运动形式一样，是无限的，取之不尽，用之不竭。信息的衍生样，是无限的，取之不尽，用之不竭。信息的衍生性和多样性是信息的无限性的重要特征。信息的无性和多样性是信息的无限性的重要特征。信息的无限性也决定了人们对信息认识的不完全性。
28、限性也决定了人们对信息认识的不完全性。34v（4 4）信息的相对价值性。信息作为一种特殊的资）信息的相对价值性。信息作为一种特殊的资源，具有相对价值性，它的价值取决于信息的接受源，具有相对价值性，它的价值取决于信息的接受者对信息的需求及其对信息的处理、认识、理解能者对信息的需求及其对信息的处理、认识、理解能力。信息的价值体现在诸如：精神领域的需求，知力。信息的价值体现在诸如：精神领域的需求，知识的摄取等。信息对人类行为决策是十分重要的，识的摄取等。信息对人类行为决策是十分重要的，人们通过接受各种信息增长知识、提高能力、开阔人们通过接受各种信息增长知识、提高能力、开阔视野、作出决策并付诸行动，为
29、生产及生活服务，视野、作出决策并付诸行动，为生产及生活服务，可以促进物质、能量的生产和使用。可以促进物质、能量的生产和使用。35v（5 5）可传输性。信息可以在时间上从一点转移到）可传输性。信息可以在时间上从一点转移到另一点，由于信息对物质的依附性的相对性，人们另一点，由于信息对物质的依附性的相对性，人们可以选择适当的物质载体及其运动形式有目的地传可以选择适当的物质载体及其运动形式有目的地传递信息，并遵循可写性、可读性和经济的原则。同递信息，并遵循可写性、可读性和经济的原则。同时，信息的传递是同物质和能量的传递联系在一起时，信息的传递是同物质和能量的传递联系在一起的。信息可以在信息发送者和接受
30、者之间通过各种的。信息可以在信息发送者和接受者之间通过各种形式进行传输，既包括系统把有用信息送至终端设形式进行传输，既包括系统把有用信息送至终端设备（包括远程终端，和以一定形式提供给有关用备（包括远程终端，和以一定形式提供给有关用户），也包括信息在系统内各子系统之间的传输和户），也包括信息在系统内各子系统之间的传输和交换。交换。36v（6 6）共享性。共享性是信息区别于物质和能）共享性。共享性是信息区别于物质和能量的主要特性。信息的共享性主要表现在同量的主要特性。信息的共享性主要表现在同一内容的信息可以在同一时间由两个或两个一内容的信息可以在同一时间由两个或两个以上的使用者使用。物质和能量的传
31、递是遵以上的使用者使用。物质和能量的传递是遵守质量守恒和能量守恒，会因为接受者的增守质量守恒和能量守恒，会因为接受者的增多而消耗。信息与实物不同，它可以传输给多而消耗。信息与实物不同，它可以传输给多个用户，为多个用户共享，而其本身并无多个用户，为多个用户共享，而其本身并无损失。例如利用网络，人们可以共享农业科损失。例如利用网络，人们可以共享农业科技信息等。技信息等。 37v（7 7）时效性和非时效性。信息具有一定的时间性）时效性和非时效性。信息具有一定的时间性和效用性。信息往往反映事物某一特定时刻的状态，和效用性。信息往往反映事物某一特定时刻的状态，随着时间的推移会发生变化。例如：天气预报、股
32、随着时间的推移会发生变化。例如：天气预报、股市行情。一旦超过它的市行情。一旦超过它的“生命周期生命周期”，信息就会失，信息就会失去效用，成为历史记录。信息的非时效性是指对某去效用，成为历史记录。信息的非时效性是指对某些特殊行业的特殊使用者而言，信息所提供的时间些特殊行业的特殊使用者而言，信息所提供的时间是无意义的。例如基础数学教材等。是无意义的。例如基础数学教材等。38信息与人类社会生存和发展的关信息与人类社会生存和发展的关系十分密切。系十分密切。l从人类的社会性角度看，从人类的社会性角度看，信息是组织的保证，信信息是组织的保证，信息是管理的基础；息是管理的基础；从根本上讲，信息是人从根本上讲
33、，信息是人类社会生存的条件，是类社会生存的条件，是人类社会发展的资源；人类社会发展的资源；l从人的社会行为与行为从人的社会行为与行为目的之间的关系来看，信目的之间的关系来看，信息是决策的依据，信息是息是决策的依据，信息是控制的灵魂。控制的灵魂。 从发挥认识能力的角度从发挥认识能力的角度看，信息是主客体的终看，信息是主客体的终结，是思维的材料；结，是思维的材料；信息与人类社会生存和发展的信息与人类社会生存和发展的关系十分密切。关系十分密切。394 4、信息的功能、信息的功能 v（1 1）信息是认识事物的媒介。在认识过程中，物质）信息是认识事物的媒介。在认识过程中，物质通过信息这一桥梁，完成了从物
34、质到意识的第一次通过信息这一桥梁，完成了从物质到意识的第一次飞跃。意识通过信息这一媒质，完成了从意识到物飞跃。意识通过信息这一媒质，完成了从意识到物质的第二次飞跃。人类认识世界和改造世界的过程，质的第二次飞跃。人类认识世界和改造世界的过程，是一个不断从客观世界是一个不断从客观世界获得信息获得信息，并对信息进行加，并对信息进行加工、处理，形成新的认知结构，通过实践活动反作工、处理，形成新的认知结构，通过实践活动反作用于客观世界的过程。信息作为媒介，始终贯穿于用于客观世界的过程。信息作为媒介，始终贯穿于人类的人类的认识过程认识过程。40v（2 2）信息是科学决策的依据。科学决策是一个动）信息是科学
35、决策的依据。科学决策是一个动态过程，其程序一般包括发现问题、确定目标、制态过程，其程序一般包括发现问题、确定目标、制定方案、评估选优、实施决策、追踪反馈等环节，定方案、评估选优、实施决策、追踪反馈等环节，而信息活动贯穿于科学决策的全过程，并渗透到决而信息活动贯穿于科学决策的全过程，并渗透到决策过程的每一个环节。在每一环节上所应用的决策策过程的每一个环节。在每一环节上所应用的决策方法也无一不是建立在信息的基础之上。因此，及方法也无一不是建立在信息的基础之上。因此，及时获取决策活动所必需的、完整的、可靠的信息是时获取决策活动所必需的、完整的、可靠的信息是保证决策成功的前提条件。保证决策成功的前提条
36、件。41第二节第二节 信息技术信息技术v1 1、信息技术的概念、信息技术的概念v信息技术信息技术（Information TechnologyInformation Technology，ITIT），是用于），是用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。从管理和处理信息所采用的各种技术的总称。从“技技术功能论术功能论”的角度来说，凡是能够用来扩展人的信的角度来说，凡是能够用来扩展人的信息功能的技术都是信息技术。息功能的技术都是信息技术。 v人的信息功能包括：感觉器官承担的信息获取功能，人的信息功能包括：感觉器官承担的信息获取功能，神经网络承担的信息传递功能，思维器官承担的信神经网络承担的信息传
37、递功能，思维器官承担的信息认知功能和信息再生功能，效应器官承担的信息息认知功能和信息再生功能，效应器官承担的信息执行功能。扩展信息功能的信息技术有：感测与识执行功能。扩展信息功能的信息技术有：感测与识别技术（信息获取）、通信与存取技术（信息传别技术（信息获取）、通信与存取技术（信息传递）、计算与智能技术（信息认知与再生）、控制递）、计算与智能技术（信息认知与再生）、控制与显示技术（信息执行）等。与显示技术（信息执行）等。42生命的信息流动生命的信息流动43v人们认识世界的过程，实质上是一个不断获取信息人们认识世界的过程，实质上是一个不断获取信息和处理信息的过程，而改造世界的过程则是一个再和处理
38、信息的过程，而改造世界的过程则是一个再生信息和利用信息并把信息反作用于外部世界的过生信息和利用信息并把信息反作用于外部世界的过程。程。v从信息科学的观点出发，人们把认识世界和改造世从信息科学的观点出发，人们把认识世界和改造世界的过程描述为界的过程描述为“信息获取信息获取”一一“信息传递信息传递”一一“信息处理信息处理”一一“信息再生信息再生”一一“信息传递信息传递”一一“信息作用信息作用”所组成的信息过程。人类利用信息的所组成的信息过程。人类利用信息的过程如图过程如图1-21-2所示。所示。 44图图1-2 人类利用信息的人类利用信息的过程信息感测信息感测获取获取信息传递信息传递信息处理与再生
39、信息处理与再生信息作用信息作用外部外部世界世界45v信息技术信息技术是一类是一类扩展人类扩展人类信息器官信息器官功能功能的技术，其的技术，其中包括扩展人类感觉器官功能的感测技术，扩展人中包括扩展人类感觉器官功能的感测技术，扩展人类神经系统功能的通讯技术，扩展人类思维器官功类神经系统功能的通讯技术，扩展人类思维器官功能的智能技术，以及扩展人类效应器官功能的控制能的智能技术，以及扩展人类效应器官功能的控制和显示技术。它们构成了一代崭新的社会生产工具和显示技术。它们构成了一代崭新的社会生产工具体系，并与相应的人类劳动者及社会劳动对象一起体系，并与相应的人类劳动者及社会劳动对象一起构成一代崭新的社会生
40、产力一信息化的社会生产力。构成一代崭新的社会生产力一信息化的社会生产力。46?信息技术信息技术是指对是指对信息信息的获得、传输、处理、的获得、传输、处理、控制和综合应用的技术，是计算机、控制和综合应用的技术，是计算机、通信、微电子等技术基础上发展起通信、微电子等技术基础上发展起来的现代高新技术。来的现代高新技术。是计算机和通信技术的结合。是计算机和通信技术的结合。47v信息技术既包括有关信息的产生、收集、表信息技术既包括有关信息的产生、收集、表示、检测、处理和存储等方面的技术，也包示、检测、处理和存储等方面的技术，也包括有关信息的括有关信息的传递传递、变换、显示、识别、提、变换、显示、识别、提
41、取、控制和利用等方面的技术。取、控制和利用等方面的技术。v信息技术主要包括微电子技术、光电子技术、信息技术主要包括微电子技术、光电子技术、通信技术、计算机技术、软件技术、广播电通信技术、计算机技术、软件技术、广播电视技术、信息网络技术、多媒体技术、信息视技术、信息网络技术、多媒体技术、信息安全技术、虚拟现实技术、超导电子技术、安全技术、虚拟现实技术、超导电子技术、生物电子技术、纳米电子技术等。生物电子技术、纳米电子技术等。482 2、信息技术主要包括以下几方面技术、信息技术主要包括以下几方面技术 v（1 1）感知检测与识别技术。它的作用是扩展）感知检测与识别技术。它的作用是扩展人获取信息的感觉
42、器官功能。它包括信息识人获取信息的感觉器官功能。它包括信息识别、信息提取、信息检测等技术。这类技术别、信息提取、信息检测等技术。这类技术的总称是的总称是“传感技术传感技术”。它几乎可以扩展人。它几乎可以扩展人类所有感觉器官的传感功能。传感技术、测类所有感觉器官的传感功能。传感技术、测量技术与通信技术相结合而产生的遥感技术，量技术与通信技术相结合而产生的遥感技术，更使人感知信息的能力得到进一步的加强。更使人感知信息的能力得到进一步的加强。信息识别包括文字识别、语音识别和图形识信息识别包括文字识别、语音识别和图形识别等。通常是采用一种叫做别等。通常是采用一种叫做“模式识别模式识别”的的方法。方法。
43、49v（2 2）信息传递技术。它的主要功能是实现信息快）信息传递技术。它的主要功能是实现信息快速、可靠、安全的转移。各种通信技术都属于这个速、可靠、安全的转移。各种通信技术都属于这个范畴。广播技术也是一种传递信息的技术。由于存范畴。广播技术也是一种传递信息的技术。由于存储、记录可以看成是从储、记录可以看成是从“现在现在”向向“未来未来”或从或从“过去过去”向向“现在现在”传递信息的一种活动，因而也传递信息的一种活动，因而也可将它看作是信息传递技术的一种。可将它看作是信息传递技术的一种。50v（3 3）信息处理与再生技术。信息处理包括对）信息处理与再生技术。信息处理包括对信息的编码、压缩、加密等
44、。在对信息进行信息的编码、压缩、加密等。在对信息进行处理的基础上，还可形成一些新的更深层次处理的基础上，还可形成一些新的更深层次的决策信息，这称为信息的的决策信息，这称为信息的“再生再生”。信息。信息的处理与再生都有赖于现代电子计算机的超的处理与再生都有赖于现代电子计算机的超凡功能。凡功能。51v（4 4）信息作用技术。是信息过程的最后环节，）信息作用技术。是信息过程的最后环节，在根据信息作出决策的基础上，发出控制命在根据信息作出决策的基础上，发出控制命令，采取行动改变现状，为人类生活、生产令，采取行动改变现状，为人类生活、生产等服务。它包括控制技术、显示技术等。等服务。它包括控制技术、显示技
45、术等。52 ?人类在认识世界的过程中，认识到人类在认识世界的过程中，认识到信息信息是构成世是构成世界三大要素（物质、能量、信息）之一。界三大要素（物质、能量、信息）之一。语言的使用语言的使用 文字的使用文字的使用 印刷术的发明印刷术的发明 电报、电话、广播和电视的使用电报、电话、广播和电视的使用 计算机、现代通信技术的广泛应用计算机、现代通信技术的广泛应用人类历经信息技术革命人类历经信息技术革命53v第一次信息革命是人类语言的诞生。语言是人类最第一次信息革命是人类语言的诞生。语言是人类最早的信息交流工具，也标志着人类的进化。能表示早的信息交流工具，也标志着人类的进化。能表示的信息量很少，能涉及
46、的范围很小，能传播的速度的信息量很少，能涉及的范围很小，能传播的速度很慢。很慢。v第二次信息革命是文字的创造。用文字符号记录、第二次信息革命是文字的创造。用文字符号记录、存储和传播信息，能存储历史信息，能较远距离传存储和传播信息，能存储历史信息，能较远距离传播信息。但信息记录技术简单落后、信息存储量极播信息。但信息记录技术简单落后、信息存储量极为有限、传播笨重、困难。为有限、传播笨重、困难。v第三次信息革命是第三次信息革命是造纸术造纸术和和印刷术印刷术的发明。改善了的发明。改善了信息的存储载体和存储方式，增加了信息的存储量，信息的存储载体和存储方式，增加了信息的存储量，扩大了信息的交流渠道。但
47、是信息的传播速度仍然扩大了信息的交流渠道。但是信息的传播速度仍然跟不上对信息的需求。跟不上对信息的需求。54v第四次信息革命是电话、电报、广播、电视的出现。第四次信息革命是电话、电报、广播、电视的出现。提供了简便、快速、直接、广泛的信息传播方式。使提供了简便、快速、直接、广泛的信息传播方式。使信息革命进入一个崭新的历史时期。信息革命进入一个崭新的历史时期。v第五次信息革命是计算机的发明。计算机的发明、发第五次信息革命是计算机的发明。计算机的发明、发展和应用为信息处理提供了最新的理论基础，以及现展和应用为信息处理提供了最新的理论基础，以及现代化的技术和工具，实现了信息处理的代化的技术和工具，实现
48、了信息处理的完全完全自动化，自动化，也为人类进入信息化时代提供了基础和条件，使得人也为人类进入信息化时代提供了基础和条件，使得人们们处理处理各种信息更加方便快捷。随着微电子技术和通各种信息更加方便快捷。随着微电子技术和通信技术、多媒体技术和网络的快速发展，信息成为重信技术、多媒体技术和网络的快速发展，信息成为重要的社会资源。人类充分利用各种高新技术、方法、要的社会资源。人类充分利用各种高新技术、方法、工具和设施，在世界范围内掀起了一个信息革命的浪工具和设施，在世界范围内掀起了一个信息革命的浪潮，形成了新兴的信息产业。潮，形成了新兴的信息产业。 55第三节第三节 信息技术应用信息技术应用v近近2
49、020年来，信息处理技术和信息传输技术取年来，信息处理技术和信息传输技术取得了日新月异的发展。在信息处理技术领域，得了日新月异的发展。在信息处理技术领域，新的计算机元器件技术使得计算机在微小型新的计算机元器件技术使得计算机在微小型化的同时，性能有了大幅度的提高。与硬件化的同时，性能有了大幅度的提高。与硬件技术的发展相伴，软件技术也迅猛发展。与技术的发展相伴，软件技术也迅猛发展。与此同时，计算机系统正向智能化、集成化、此同时，计算机系统正向智能化、集成化、综合化发展。新的网络技术和数据库技术实综合化发展。新的网络技术和数据库技术实现了硬件、软件、信息资源更好、更快捷的现了硬件、软件、信息资源更好
50、、更快捷的共享，实现了更大范围的综合协同处理。共享，实现了更大范围的综合协同处理。 56v多媒体技术的诞生，使得人们获取信息更为方便、多媒体技术的诞生，使得人们获取信息更为方便、直观。因特网的发展，使世界范围的计算机连在一直观。因特网的发展，使世界范围的计算机连在一起。在通讯技术领域，各种物理信道的通讯技术和起。在通讯技术领域，各种物理信道的通讯技术和通讯方式都得到了很大发展。计算机和互联网的普通讯方式都得到了很大发展。计算机和互联网的普及以来，人们日益普遍的使用计算机来生产，处理，及以来，人们日益普遍的使用计算机来生产，处理，交换，和传播各种形式的信息（如书籍、商业文件、交换，和传播各种形式